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超声波振动加工时的振荡回路(上)

来源: | 发布日期:2022-10-21
利用超声波振动加工时,工具严重摩耗时,或加工中负荷变动,或更换工具,变更尺寸、形状时,振动系的共振周波数多少会变化,此时,振动系的机械性Q高的话,工具的振幅减少,加工速度下降,图3.19为波兰金属加工研究所的实验结果,工具长度变化的话,共振周波数、加工速度都相当大幅变动,加工速度在其适条件附近的变化率特别大,如后所述,喇叭的设计不适当时,工具的少许摩耗也有此现象。在通常的加工机,共振周波数及加工速度的变动不这么大,在定性上有类似图3.19的现象,有碍加工作业。
图3.19 加工压增加所致共振周波数的增加
另一方面,将工具前端振幅保持一定,增大加工压,则振动子部的共振周波数稍大于无负荷的场合,图3.20示其情形,此实验不用磨料,将振动的工具压按于钢板,振幅小时,加工压变动所致共振周波数的变化率显著,此时加工压增加,调整振荡周波数,为使振幅一定,增大振荡器输出。
图3.20 工具长度不同所致共振周波数的变动及当时的加工速度
振动系的负荷变动也会改变共振周波数,加工速度降低,为防止起见,在加工中须常调节振荡周波数与振动系共振周波数一致,这也可手动达成某种程度。亦即监视插入输出回路的电力计、电压计、高周波电流计或输出管的阳极电流计等,对合最适周波数,但这些值都是共振周波数,不是极值,不易与共振周波数完全一致,故需自动追踪方式。有的商用加工机装设此种回路,可自动追踪的周波数范围约±1kHz,更换工具或喇叭会大幅改变共振周波数,无法自动追踪时,改用手动。

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