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一、工作原理概述 超聲波鉆孔機通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號,這些信號經(jīng)過變壓器、放大器等元件的轉(zhuǎn)換和放大后,被傳遞到超聲波振蕩器內(nèi)部。在振蕩器內(nèi)部,高頻電信號催生高頻振動,這種振動通過共振體傳遞到鉆孔工具的末端,最終在工件表面產(chǎn)生高頻振動和應力。當振動累積到一定程度時,會在工件表面形成微小的切痕,并逐漸累積形成孔洞。 二、主要部件及作用- 超聲波發(fā)生器:將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量,為整個系統(tǒng)提供動力源。
- 換能器:將電信號轉(zhuǎn)換為機械振動,是超聲波能量傳遞的關(guān)鍵部件。
- 變幅桿:用于放大振動幅度,確保鉆孔工具末端獲得足夠的振動能量。
- 鉆孔工具:直接作用于工件表面,利用高頻振動進行鉆孔。
三、鉆孔過程- 振動傳遞:超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換和放大后,通過共振體傳遞到鉆孔工具的末端。
- 應力產(chǎn)生:高頻振動在工件表面產(chǎn)生不斷加強的應力,這些應力在工件內(nèi)部逐漸累積。
- 切痕形成:當應力達到一定程度時,會在工件表面形成微小的切痕。這些切痕逐漸累積并擴大,最終形成孔洞。
- 材料移除:在鉆孔過程中,材料主要通過剪切應力的方式被移除。超聲波振動產(chǎn)生的高頻振動和應力使得材料在切痕處發(fā)生斷裂和脫落。
四、特點及應用特點: - 無熱量產(chǎn)生:超聲波鉆孔機在鉆孔過程中不產(chǎn)生熱量,不會對周圍材料造成熱損傷。
- 高精度:由于振動頻率高、振幅小,可以實現(xiàn)高精度的鉆孔。
- 適用范圍廣:幾乎可以在所有材料上進行鉆孔,包括塑料、橡膠、布料、紙張以及硬而脆的固體材料(如玻璃、紅寶石、金剛石等)。
應用: - 塑料制品加工:在塑料制品上實現(xiàn)精確的開孔。
- 布料裁剪:在布料上進行快速、準確的裁剪。
- 珠寶加工:在寶石和金屬上進行精細的鉆孔和雕刻。
- 巖土工程勘察與環(huán)境修復:聲波鉆進(類似原理)可用于采集巖土樣、建立混凝土灌注樁等。
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