針對目前的狀況,濟南山科數(shù)控設(shè)備有限公司通過自主研發(fā)吸收國外先進的加工方法,并結(jié)合國內(nèi)機械行業(yè)的實際特點,研究發(fā)明了山科超聲納米金屬表面加工設(shè)備。它是利用金屬在常溫下的冷塑性特點,采用專門的強化工具,對工件表面施加一定的壓力,使其產(chǎn)生塑性流動。其結(jié)果是將工件表面原有的微觀波峰熨平,使其填入波谷,同時表層金屬產(chǎn)生塑性變形強化,形成壓應(yīng)力,提高了零件表面的耐疲勞強度,提升金屬工件表面性能,從而使工件質(zhì)量提高。也可以形象的說是利用高能超聲將零件的表面熨平,同時在零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力,提高零件表面的顯微硬度、耐磨性及疲勞強度,延長疲勞壽命。
該設(shè)備使用方便,在普通車床、鏜床、鏜銑加工中心上都可使用,對車削、鏜削加工后的表面進行加工,能明顯使工件的表面得到強化。目前,山科超聲納米作為一種先進的表面強化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在許多行業(yè),
超聲振動擠壓強化裝置[17]由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿和強化工具頭等幾部分組成。超聲波發(fā)生器將普通交流電變成有一定功率輸出的超聲頻電振蕩,以提供振動能量;換能器把這種電振蕩轉(zhuǎn)化為同頻率的機械振動;與換能器焊接在一起的變幅桿,可將換能器的振幅放大,同時使超聲振動能量集中傳給工具頭,使其完成擠壓強化過程。從變形金屬與超聲系統(tǒng)的關(guān)系看,有開式及閉式超聲系統(tǒng)之分。在開式超聲系統(tǒng)中,坯料或部份模具的尺寸可任意選擇,即不必慮與整個系統(tǒng)的共振。這類系統(tǒng)僅適用于在靜應(yīng)力很小的情況下擠壓變形杭力小的高塑性金屬或溫?zé)釘D壓。當(dāng)然,亦可用于擠壓截面尺寸較小的制品。閉式超聲系統(tǒng)能有效地利用超聲能,可在較高的擠壓力下工作,因而獲得了廣泛的應(yīng)用。
超聲納米金屬鏡面加工技術(shù)是機械加工行業(yè)的一項革命性的創(chuàng)新。這項技術(shù)可廣泛應(yīng)用于機械加工的各個層面,機械加工作為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),其各行業(yè)如航空、航天、國防軍工、船舶、汽車及汽車零部件、電力(bao括風(fēng)電和核電)、軌道交通(含高鐵)、工程機械、礦山機械及其它機械制造行業(yè),很多硬度小于HRC60各種金屬材料(bao括軟、硬、粘難加工合金鋼、不銹鋼等)的精密零件要求表面粗糙度Ra值≤0.4um,且以達到鏡面效果為理想狀態(tài),以實現(xiàn)提高零件的耐磨性、耐腐蝕性、密封性、疲勞壽命、使用壽命等目標(biāo),傳統(tǒng)精加工工藝如磨削、精密車削、精密銑削、拋光等,不僅投入大,準(zhǔn)備周期長,加工效率低,制造成本高,應(yīng)用環(huán)境差、產(chǎn)生環(huán)境污染,且很難達到表面粗糙度Ra值≤0.2um的要求,一定程度上限制了我國機械制造發(fā)展的基礎(chǔ)水平。超聲納米金屬鏡面加工技術(shù)的應(yīng)用能夠輕松解決傳統(tǒng)加工工藝的缺陷,零件表面粗糙度輕松達到Ra值≤0.2um,達到鏡面效果,加工效率提高數(shù)倍以上,零件表面顯微硬度提高20%以上,同時提高零件的疲勞性能、耐磨性和耐腐蝕性,填補了國際的空白,對傳統(tǒng)機械加工行業(yè)的發(fā)展起著重要的革命性推動作用。