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濟(jì)南利美機(jī)電科技有限公司
主營產(chǎn)品： 時(shí)效振動(dòng)設(shè)備、消除應(yīng)力設(shè)備、 |
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超聲波金屬表面光整設(shè)備，金屬表面處理設(shè)備，金屬表面加工新技術(shù)
一、設(shè)備簡介：
超聲波金屬表面光整設(shè)備是一種沖擊式壓力光整加工方法， 其實(shí)質(zhì)是通過引入高頻機(jī)械振動(dòng)而對傳統(tǒng)表面壓光工藝進(jìn)行巧妙而合理的改良，可替代傳統(tǒng)的磨床、滾壓、鏜滾、珩磨、拋光機(jī)、砂帶機(jī)等其它金屬表面光整加工設(shè)備及工藝，有效降低金屬表面粗糙度達(dá)到鏡面效果，提高表面硬度、增加耐磨性和耐腐蝕性。
超聲波金屬表面光整技術(shù)是一種良好的表面處理技術(shù)，其工作機(jī)理是通過高頻振動(dòng)的硬質(zhì)滾輪、滾針或鋼球作用于待加工金屬工件表面，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性變形，并產(chǎn)生冷作硬化，從而達(dá)到改善表面質(zhì)量的目的。這種表面質(zhì)量的改善是綜合性的，既有硬度的提高，又有表面粗糙度降低，同時(shí)也彌合了一些微觀裂紋，提高了工件的疲勞強(qiáng)度。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，超聲波金屬表面光整設(shè)備已在科研院所、航空航天、*行業(yè)、電力行業(yè)、汽車行業(yè)、軌道交通、礦山機(jī)械、船舶行業(yè)、液壓行業(yè)、工程機(jī)械、機(jī)床行業(yè)等不同的行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
我公司根據(jù)現(xiàn)場不同的工件和加工工藝，針對臥車、立車、球面車床、外圓磨床、鏜床、銑床、刨床、加工中心等不同加工設(shè)備，提供金屬鏡面加工改造方案。針對外圓、內(nèi)孔、端面、R弧、復(fù)雜曲面等不同加工部位和材質(zhì)，提供金屬鏡面加工工藝解決方案。
三、與傳統(tǒng)磨床、滾壓、鏜滾、珩磨、拋光等工藝的比較
設(shè)備名稱
比較項(xiàng)目 | 超聲波金屬表面加工設(shè)備 | 普通磨床 | 砂帶拋光 | 滾壓加工 |
表面光潔度 | ≤0.1 | ≥0.4 | ≥0.1 | ≥0.2 |
加工方式 | 彈性加工，不去除材料 | 剛性加工，去除材料 | 彈性加工，去除材料 | 剛性加工，不去除材料 |
可重復(fù)加工性 | 可多次重復(fù)加工 | 可多次重復(fù)加工 | 可多次重復(fù)加工 | 不可多次重復(fù)加工 |
加工效率 | 很高 | 低 | 很低 | 較高 |
輔助時(shí)間 | 很少 | 視工件情況而定，很長 | 很少 | 很少 |
耗費(fèi)材料 | 少量潤滑油 | 較多 | 很多 | 少 |
勞動(dòng)強(qiáng)度 | 很低 | 低 | 很高 | 低 |
環(huán)境污染 | 很低 | 高 | 很高 | 很低 |
機(jī)床設(shè)備磨損 | 無影響 | 低 | 很高 | 低 |
圓度公差 | 改善 | 修正 | 改善 | 無影響 |
表面顯微硬度 | 提高 | 無影響 | 無影響 | 提高 |
耐磨性 | 提高 | 無影響 | 無影響 | 提高 |
殘余應(yīng)力影響 | 消除 | 無影響 | 無影響 | 無影響 |
抗疲勞強(qiáng)度 | 提高 | 無影響 | 無影響 | 很少 |
設(shè)備價(jià)格 | 高 | 很高 | 高 | 很低 |
維護(hù)成本 | 中等 | 高 | 中等 | 低 |
超聲波金屬表面光整設(shè)備與傳統(tǒng)磨床的機(jī)械性質(zhì)對比
設(shè)備名稱
比較項(xiàng)目 |
超聲波金屬表面光整設(shè)備 |
傳統(tǒng)磨床工藝 |
加工效果 | 表面粗糙度Ra≤0.2μm，達(dá)到鏡面效果 | 表面粗糙度只能達(dá)到Ra值0.4~0.8μm |
加工效率 | 效率高，線速度可達(dá)50-80m/min，進(jìn)給量可達(dá)0.2~0.5mm/r，相當(dāng)于半精車的效率 | 效率低 |
零件表面顯微硬度 | 提高20%以上 | 基本不提高 |
零件疲勞性能 | 提高 | 不提高 |
零件表面應(yīng)力狀態(tài) | 可消除表面拉應(yīng)力，并預(yù)置理想的壓應(yīng)力 | 不確定 |
零件耐磨性 | 提高 | 不提高 |
零件耐蝕性 | 提高 | 不提高 |
對工件材料適應(yīng)性 | 對軟、硬、粘性材料均可加工 | 對軟、粘性材料不可加工 |
環(huán)保性 | 環(huán)保性好，無砂粒和廢冷卻液產(chǎn)生 | 有砂粒和廢冷卻液產(chǎn)生 |
能源消耗 | 能耗小，功率不足1kW | 能耗大，功率至少幾千瓦 |
工序周轉(zhuǎn) | 無需工序周轉(zhuǎn)，一次裝夾即可完成原車磨工序 | 需要周轉(zhuǎn) |
輔料消耗 | 基本無消耗 | 有砂輪和冷卻液消耗 |
應(yīng)用總結(jié)：
1、作用力小 在靜壓力小于傳統(tǒng)壓光靜壓力十分之一的情況下，其顯微硬度、表面粗糙度優(yōu)于普通壓光。
2、加工區(qū)溫度大幅度降低 由于改變了加工方式，滾輪與工件的接觸為脈沖沖擊， 大大減小了相互間的摩擦，溫度也相應(yīng)的降低，杜絕了因溫度過高造成的表面缺陷。
3、大幅度降低表面粗糙度Ra值≤0.1μm 表面粗糙度可以提高三級以上，使零件表層自身納米化
4、提高已加工表面的耐磨性、耐腐蝕性50%以上、抗疲勞強(qiáng)度提高幾十倍。由于高頻脈沖表面加工是壓縮型塑性變形，工件表面產(chǎn)生一定的殘余壓應(yīng)力，同時(shí)表面硬度提高20%以上。
5、節(jié)約設(shè)備成本 高頻脈沖表面加工可直接代替砂光和磨削，在普通車床、鉆床、銑床上即可進(jìn)行光整加工，因此大大節(jié)約了購置設(shè)備的費(fèi)用，尤其對大型和超大型工件，效果更為明顯。
6、生產(chǎn)效率高 例如在普通車床上加工外圓表面，工件線速度zui高可達(dá)80m/min，走刀量為0.05-0.4mm/r。
四、超聲波金屬表面光整設(shè)備工作原理：
利用高能脈沖沖擊波的原理對工件表面施加一定幅度的高頻機(jī)械振動(dòng)，并在一定靜壓力和進(jìn)給速度下使材料產(chǎn)生彈、塑性變形，高頻脈沖工作頭將工件表面原有的微觀波峰壓平，從而可以大大降低零件表面粗糙至0.1um左右達(dá)到鏡面效果，表面硬度提高20%以上，耐磨性、耐腐蝕性提高50%以上。
機(jī)械性質(zhì)：
對于高層錯(cuò)能材料，在對金屬材料表面進(jìn)行高頻脈沖沖擊的過程中，材料的表面首先發(fā)生塑性變形，隨處理時(shí)間的延長，塑性變形量逐漸增大，并向深層發(fā)展。隨應(yīng)變不斷增大，位錯(cuò)通過滑移、積累、交互作用、湮滅和重排等形成了位錯(cuò)墻和位錯(cuò)纏結(jié)，這些位錯(cuò)墻和位錯(cuò)纏結(jié)將原始晶粒分割成尺寸較小的位錯(cuò)胞。隨著密度不斷增大，為了降低系統(tǒng)能量，高密度位錯(cuò)會(huì)在位錯(cuò)墻和位錯(cuò)纏結(jié)附近發(fā)生湮滅和重排，使位錯(cuò)墻和位錯(cuò)纏結(jié)發(fā)展成(小角度)亞晶界。亞晶界的形成降低了位錯(cuò)密度，從而也降低了點(diǎn)陣微觀應(yīng)變。隨應(yīng)變的繼續(xù)增大，更多的位錯(cuò)在亞晶界處產(chǎn)生和湮滅，使晶界兩側(cè)的取向差不斷增大，晶粒取向也逐漸趨于隨機(jī)分布。隨應(yīng)變的進(jìn)一步增加，碎化亞晶或晶粒的內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)墻和位錯(cuò)纏結(jié)，因此已碎化亞晶或晶粒的進(jìn)一步碎化仍將沿用同樣的機(jī)理，只是這種碎化發(fā)生在更小的尺度范圍內(nèi)。當(dāng)位錯(cuò)產(chǎn)生和湮滅的速率達(dá)到平衡時(shí)，應(yīng)變的增加將不再導(dǎo)致晶粒尺寸的繼續(xù)下降，晶粒尺寸也相應(yīng)地達(dá)到穩(wěn)定值。因此在表面形成了等軸狀、取向成隨機(jī)分布的納米晶組織，與此同時(shí)在高頻脈沖沖擊和靜壓力擠壓聯(lián)合作用下，金屬表面所產(chǎn)生劇烈而均勻的塑性變形必然引起機(jī)械零部件表面和次表面造成大量位錯(cuò)、空穴，導(dǎo)致其一定深度表層的原始狀態(tài)晶粒被嚴(yán)重地打碎細(xì)化，從而獲得相應(yīng)納米結(jié)構(gòu)層。由于工件表面被均勻壓縮，因此伴隨著產(chǎn)生高數(shù)值的殘余壓縮表面應(yīng)力，前面切除材料工序中形成的表面微觀波峰和波谷被碾平，表面粗糙度的的降低，這對提高機(jī)械零部件的抗疲勞和磨損性能是非常有利的。
五、超聲波金屬表面光整設(shè)備性能參數(shù)
型 號 | LM-50T | |
適合加工表面類型 | 外圓、內(nèi)孔、端面、R弧、復(fù)雜曲面等不同加工部位和材質(zhì) | |
適用機(jī)床 | 臥車、立車、球面車床、外圓磨床、鏜床、銑床、加工中心等不同加工設(shè)備 | |
輸入電壓（V） | 220±10% 50Hz | |
工作頻率（kHz） | 25 | |
輸出功率（W） | 400 | |
加工前表面質(zhì)量狀態(tài) | 無毛刺、切屑≤Ra3.2 | |
工 藝 參 數(shù) | 切削速度 | ≤80 m/min |
走刀速度 | 根據(jù)所加工零件表面粗糙度確定，一般≤0.4mm/r | |
滾壓后 表面質(zhì)量 | 粗糙度 | Ra0.4~Ra0.1 |
表面微觀硬度 | 提高三個(gè)HRC單位以上 | |
尺寸精度 | 略有提高 | |
六、 以質(zhì)量求生存，以誠信求發(fā)展，造*產(chǎn)品，送*服務(wù)。努力實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高品質(zhì)和*，保證向顧客提供*的合格產(chǎn)品。
質(zhì)量保證：
服務(wù)承諾：
1、接到用戶來電來函后，在2小時(shí)內(nèi)作出實(shí)質(zhì)性響應(yīng)，在設(shè)備保修期期間出現(xiàn)故障的，省內(nèi)不遲于24個(gè)小時(shí)、跨省不超過48小時(shí)內(nèi)到達(dá)用戶現(xiàn)場連續(xù)進(jìn)行維修，直至故障*排除，設(shè)備*恢復(fù)正常為止。
2、 設(shè)備在用戶投用前，我公司將派出專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)，直到操作者熟練操作認(rèn)可為止。
3、 保修期內(nèi)，我們將定期回訪用戶，回饋產(chǎn)品使用情況，幫助用戶解決使用上、維護(hù)上的技術(shù)問題。
4、 質(zhì)保期后所需零部件按優(yōu)惠價(jià)格供應(yīng)。
