超聲輔助切割加工技術(shù)

　　超聲輔助切割加工技術(shù)是在傳統(tǒng)切割加工工具上施加超聲振動(dòng)的一種復(fù)合切削加工技術(shù)。采用固結(jié)磨料旋轉(zhuǎn)將鋸片切割技術(shù)用于陶瓷、光學(xué)玻璃和藍(lán)寶石等硬脆材料劃片、開(kāi)槽、切斷等加工。在硅和藍(lán)寶石晶圓、面板玻璃等劃片和切割中得到廣泛應(yīng)用。日本DISCO公司在已有金剛石薄鋸片切割技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了采用旋轉(zhuǎn)切割片的超聲輔助切割加工技術(shù)（圖18）。采用金剛石旋轉(zhuǎn)切割片進(jìn)行超聲輔助切割時(shí)，切割力更小，切割片不易堵塞，刀具壽命，可以采用高進(jìn)給速度提高加工效率3倍以上，可使用更細(xì)粒度的切割片獲得更好的加工質(zhì)量和使用更薄的切割片獲得更窄的切縫。

　　采用硬質(zhì)合金尖刀和圓片刀等切割刀片的超聲輔助切割加工技術(shù)主要用于復(fù)合材料鋪設(shè)時(shí)預(yù)浸纖維材料的裁剪和下料以及蜂窩結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的切割和復(fù)雜型面加工等。奧地利GFM公司開(kāi)發(fā)的超聲輔助切割技術(shù)的加工原理、加工設(shè)備、切割刀具及其切割復(fù)合材料效果如圖19所示。與普通切割相比，采用超聲輔助切割時(shí)，切削力小，材料不易變形，可提高切割精度；可以采用高的進(jìn)給速度大幅度提高加工效率；可以減小刀具與工件間的摩擦力，降低切割溫度，減小刀具磨損；可以解決普通切割加工中粘刀等問(wèn)題。

 　　復(fù)合加工技術(shù)是先進(jìn)加工技術(shù)的重要發(fā)展方向之一，超聲輔助切削加工技術(shù)是涉及技術(shù)領(lǐng)域較寬，應(yīng)用范圍較廣的先進(jìn)復(fù)合加工技術(shù)。國(guó)內(nèi)外對(duì)難加工材料超聲輔助切削加工技術(shù)的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究結(jié)果表明，這種先進(jìn)復(fù)合加工技術(shù)可以有效降低切削力、提高加工質(zhì)量和精度、減少刀具磨損和提高加工效率，既可用于碳纖維復(fù)合材料、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料、陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料等復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的加工，也可用于光學(xué)棱鏡、陶瓷盤、玻璃腔體、反射鏡輕量化結(jié)構(gòu)和陶瓷活塞等硬脆材料精密零件的加工，在航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)難加工材料高質(zhì)量、高精度、高效率的加工，滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域難加工材料零件的加工要求，目前，超聲輔助切削加工技術(shù)通過(guò)借鑒其他加工技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，正不斷向微細(xì)化、高效化、精密化、自動(dòng)化和智能化等方向發(fā)展。