Механическая обработка с помощью ультразвука
Механическая обработка с помощью ультразвука не является новым гибридным процессом и известна уже более 50 лет .
Это одновременное применение механической обработки путем вращения шпинделя, и ультразвуковой вибрации посредством высокочастотных осевых ультразвуковых колебаний режущего инструмента или заготовки.
Шлифование с помощью ультразвука
Большая часть ультразвуковых исследований механической обработки заключается в ультразвуковом шлифовании, направленном на достижение лучшей целостности поверхности шлифовальных поверхностей.
Ученые применили метод супер-позиционирования для объединения операции измельчения с вторичными колебаниями, при которых колебания шлифовального инструмента возбуждались пьезоэлектрическими осцилляторами.
В то время как в других экспериментах, привод ультразвуковых колебаний был привязан к заготовке, а не к алмазному шлифовальному инструменту, что привело к ее колебаниям.
С помощью вибрации можно снизить износ инструмента, был разработан алгоритм генерации траектории движения инструмента для обработки керамических деталей, обеспечивающий лучшее качество поверхности.Также был изобретен новый способ проектирования вибро-компонентов, направленный на увеличение МРТ.
Поворот с помощью ультразвука
При обработке закаленной стали используют монокристаллический алмазный инструмент с наложенными на него ультразвуковыми линейными вибрациями для изготовления пресс-форм с целью оптической репликации.Исследователи установили ультразвуковую вибрационную установку на станок с ЧПУ для токарной обработки деталей из композитов металлической матрицы на основе алюминия (MMC)
Сверление с помощью ультразвука
Недостатки традиционного механического сверления постепенно проявляются при обработке глубоких и микро-отверстий в твердых материалах, в частности, в авиакосмической промышленности.
Благодаря непрерывной частотной вибрации режущего инструмента во время сверления, качество глубоких отверстий может быть значительно улучшено.
Инженеры разработали сверлильный инструмент с высокой частотой и низкой амплитудой ультразвуковых колебаний для обработки отверстий такого типа, а практика показала заметное улучшение в плане средней шероховатости и круго-образности поверхности, однако утверждается, что амплитуда колебаний более 12 µm может привести к таким негативным последствиям, как сокращение срока службы инструмента.
Так же был разработан пьезоэлектрический привод и пьезоэлектрический преобразователь, которые использовались для глубокого сверления отверстий в электролитной меди.
Это свидетельствует о снижении силы подачи и крутящего момента при сверлении по сравнению с пистолетным сверлением.
Хотя ультразвуковая помощь обеспечивает превосходство, существует ряд недостатков. Например, из-за более высокой температуры наконечника инструмента и колебаний в ультразвуковом сопровождении сверления.
Ультразвуковая система с EDM поддержкой
Сочетание USM и EDM имеет потенциал для снижения износа инструмента и прогиба электродов в EDM микроотверстий и канавок.
Во многих исследованиях механический сигнал генерировался и передавался на электрод-инструмент, который применялся для удаления материала.
С другой стороны, ученые предприняли попытку просверлить микро-отверстия, в которых заготовка из карбида вольфрама вибрировала во время процесса EDM.
Другие исследования с использованием схожих конфигураций были проведены для производства микроотверстий из стали, нержавеющей стали, титана и нитинола с высоким соотношением сторон.
ЕРМ проволоки и травление
Новый подход, сочетающий обработку электрическим разрядом проволоки (WEDM) и анодное травление в одном процессе для нарезкислитков кремния на пластиныl.
Гибридные трансформационные производственные процессы
Здесь рассматриваются процессы, объединенные в рамках категории трансформационныых производственных операций, таких как:
- Формование листового металла
- Лазерная термическая обработка
- Процессы формовки листового металла
Каждый процесс формовки листового металла имеет свое специфическое применение с точки зрения особенностей формовки.
Сочетание различных формовочных процессов позволяет изготавливать детали с различными характеристиками.
Сначала был использован процесс растягивания для предварительной формовки черновой формы, а затем был проведен процесс асимметричного инкрементального формования листов (AISF) для получения окончательного результата.