ວິທີການໃຫມ່ກັບເຄື່ອງຈັກ Sculptured Surfaces ໂດຍການນໍາໃຊ້ Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting

Abstract:

ວິທີການທໍ່ໃຫມ່ແມ່ນໄດ້ສະເຫນີໃຫ້ໄດ້ຮັບພື້ນຜິວແກະສະຫລັກທີ່ປະດັບດ້ວຍການນໍາໃຊ້ຕັດ vibration elliptical. ເຄື່ອງມືແມ່ນ vibration elliptically, ບໍ່ເຫມືອນກັບໂຮງງານຜະລິດປາຍຫມຸນແບບທໍາມະດາ, ແລະໄດ້ຮັບການປ້ອນຕາມພື້ນຜິວຂອງ sculptured ໃນຂະນະທີ່ຕໍາແຫນ່ງຫມຸນຂອງເຄື່ອງມືດັ່ງກ່າວແມ່ນຄວບຄຸມຕາມການປະຕິບັດດ້ານຫນ້າດິນທີ່ມີລັກສະນະໃນວິທີທີ່ສະເຫນີ. ໃນຄໍາສັ່ງເພື່ອຮັບຮູ້ການປະຕິຮູບດ້ານການຜ່າຕັດດ້ານຫນ້າຂອງເຫລໍກທີ່ທົນທານດ້ວຍເຄື່ອງມືເພັດດຽວ,ອົງປະກອບພິເສດແມ່ນຕ້ອງການ, ເຊັ່ນ: ລະບົບສັ່ນສະເທືອນທີ່ສາມາດສ້າງຄວາມສັ່ນສະເທືອນ elliptical ultrasonic ຕາມຄວາມເຫມາະສົມໃນພື້ນທີ່ 3D, ເຄື່ອງຈັກເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງ 4 ດ້ານແລະລະບົບ CAM ພິເສດ. ການສັ່ນສະເທືອນ ellipticalລະບົບ, ຊຶ່ງປະກອບດ້ວຍເຄື່ອງມື vibration ultrasonic 3 DOF ແລະຄວບຄຸມ vibration, ແມ່ນການພັດທະນາ. ເຄື່ອງມືສັ່ນສະເທືອນສາມາດສ້າງຄວາມສັ່ນສະເທືອນ elliptical ໄດ້ທີ່ 344 kHz ໂດຍສົມທົບສອງ vibrations ໂງນແລະ longitudinalvibration ການຄວບຄຸມການສັ່ນສະເທືອນຖືກຜະລິດເພື່ອຮັກສາ vibration elliptical ໃຫ້ມີສະຖານທີ່ທີ່ຕ້ອງການໃນພື້ນທີ່ 3D. ເຄື່ອງຈັກເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງ 4 ຊິ້ນ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍປ່ອງອາກາດ, ຄູ່ມືເສັ້ນກົງທີ່ແນ່ນອນ,screws ບານສະຫມໍ່າສະເຫມີແລະອື່ນໆ, ໄດ້ຖືກພັດທະນາ. ຊອບແວ CAM ການຄ້າແມ່ນໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ແລະການປຸງແຕ່ງສະຕິກເກີພິເສດທີ່ໄດ້ຮັບການພັດທະນາເພື່ອສ້າງເສັ້ນທາງເຄື່ອງມືສໍາລັບການຄວບຄຸມສີ່ແກນຂອງຫນ້າດິນທີ່ປະດັບປະດາ. ການພັດທະນາ ultrasonicລະບົບການສັ່ນສະເທືອນ elliptical ແມ່ນໃຊ້ກັບການຕັດເພັດຢ່າງແທ້ຈິງຂອງເຫລໍກທີ່ທົນທານແລະໄດ້ຮັບການຍືນຍັນວ່າການຜະລິດດ້ານຫນ້າຂອງກະຈົກມີຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານຫນ້າຂອງ 0.28 Pm Rz ສາມາດໄດ້ຮັບການປະຕິບັດສໍາລັບຫນ້າຜາການປຸງແຕ່ງຂອງເຫລໍກຊີດທີ່ແຂໍງແຮງ

1INTRODUCTION

  ຜະລິດຕະພັນເຫລໍກແຂງສໍາລັບຜະລິດຕະພັນແລະຜະລິດຕະພັນແມ່ນໄດ້ຮັບການປະຕິບັດໂດຍທົ່ວໄປໂດຍການຕັດໂຮງງານ, ການຂຸດເຈາະຫຼືການຕັດທໍ່ໄຟຟ້າ [1]. ການຫລອກລວງແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະນະທີ່ການສໍາຫຼວດດ້ານຜິວຫນັງແມ່ນຈໍາເປັນໃນຫລາຍໆກໍລະນີ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຂັດແມ່ນຂະບວນການທີ່ມີລາຄາແພງແລະໃຊ້ເວລາຫຼາຍ, ມັນຫຼຸດລົງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງເຄື່ອງຈັກ, ແລະມັນບໍ່ເຫມາະສົມສໍາລັບໂຄງສ້າງຂອງຈຸນລະພາກ.

  ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຜູ້ຂຽນໄດ້ພັດທະນາວິທີການຕັດໃຫມ່ທີ່ມີຊື່ວ່າການຕັດ vibration elliptical [2-7], ເຊິ່ງສາມາດຮັບຮູ້ການເຮັດວຽກຂອງພື້ນຜິວຂອງແຜ່ນທີ່ມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການຕັດວັດຖຸ, ລວມທັງເຫລໍກທີ່ທົນທານ,ເຄື່ອງມືເພັດ. ຫນຶ່ງໃນເປົ້າຫມາຍຕໍ່ໄປແມ່ນການພັດທະນາສູນເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບພື້ນຜິວກະຈົກທີ່ບໍ່ໄດ້ສະທ້ອນໂດຍການນໍາໃຊ້ການຕັດ vibration elliptical.

  ວິທີການໃຫມ່ໄດ້ຖືກສະເຫນີໃນການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນ, ຊຶ່ງເປັນປະໂຫຍດທີ່ຈະໄດ້ຮັບການອອກແບບດ້ວຍການສັ່ນສະເທືອນດ້ານຮ່າງກາຍ. ເຄື່ອງມືການສັ່ນສະເທືອນ elliptical ultrasonic ໃຫມ່ທີ່ມີ 3 ອົງສາຂອງຄວາມເສລີ (DOF) ແລະເຄື່ອງຈັກທີ່ຖືກຕ້ອງເຄື່ອງມືແມ່ນການພັດທະນາສໍາລັບວິທີການທີ່ຖືກນໍາສະເຫນີ, ແລະມັນຖືກນໍາໃຊ້ກັບການເຮັດວຽກດ້ານຫນ້າຂອງກະຈົກຂອງເຫຼັກກ້າທີ່ແຂງ.

2. ການແຜ່ກະຈາຍຂອງວິທີການໃຫມ່ໃນການສີດວັກຊີນ SCULPTURED

21Elliptical Vibration Cutting Process

ຮູບທີ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບແຕ້ມແບບແຜນຂອງຂະບວນການຕັດ vibration elliptical. ເຄື່ອງມືແມ່ນ vibration elliptically ແລະປ້ອນຢູ່ໃນທິດທາງຕັດ nominal ໂດຍຂື້ນກັບ workpiece ໃນເວລາດຽວກັນ, ດັ່ງນັ້ນ chip ແມ່ນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນບໍ່ສະບາຍແລະດຶງອອກມາໃນແຕ່ລະຮອບສັ່ນ. ນັບຕັ້ງແຕ່ການຂັດແຍ້ງລະຫວ່າງ chip ແລະເຄື່ອງມື rake ເຄື່ອງມືຖືກຖອນຄືນ, ມຸມຕັດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນແລະດັ່ງນັ້ນຜົນບັງຄັບໃຊ້ຕັດແລະພະລັງງານຕັດແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

2.2 ການຕັດສັ່ນຂອງພື້ນຜິວທັງຫມົດທີ່ຖືກຕັດອອກ

  ພື້ນທີ່ອອກແບບຂອງເຫລໍກທີ່ເສຍຊີວິດໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໂດຍການປະຕິເສດໂດຍສິ້ນເຊີງບານຕາມທີ່ໄດ້ສະແດງໄວ້ໃນຮູບທີ 2 (a), ແລະພື້ນຜິວທີ່ຮົ່ມຫຼັງຈາກນັ້ນຈະຖືກຂັດເງົາເມື່ອຕ້ອງມີພື້ນຜິວແກ້ວ. ການສັ່ນສະເທືອນ elliptical ultrasonicການຕັດແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າໃນປະຈຸບັນເພື່ອທໍາລາຍຂະບວນການຂັດເງົາ. ຮູບທີ 2 (ຂ) ສະແດງວິທີການທີ່ໄດ້ນໍາສະເຫນີ. ເຄື່ອງມືແມ່ນ vibration elliptically, ບໍ່ເຫມືອນກັບໂຮງງານຜະລິດປາຍຫມຸນແບບທໍາມະດາ, ແລະຖືກປ້ອນຕາມດ້ານການ sculptured ໃນຂະນະທີ່ຕໍາແຫນ່ງຫມຸນຂອງເຄື່ອງມືແມ່ນຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງສອດຄ່ອງກັບການປະຖົມພູມຂອງພື້ນຜິວຂອງປະຕິມາກໍາ. ດັ່ງນັ້ນ, ວິທີທີ່ສະເຫນີຕ້ອງມີເຄື່ອງຈັກເຄື່ອງທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ມີຢ່າງນ້ອຍ 4 ແກນ, ເຊັ່ນ: X, Y, Z ແລະC, ການຜະລິດດ້ານການອອກແບບ.

  ທັງສອງຂະບວນການຕັດແມ່ນບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງແຕ່ຄວາມຖີ່ແມ່ນສູງຂຶ້ນຫຼາຍແລະຂອບແມ່ນນ້ອຍກວ່າໃນການຕັດ vibration elliptical ເມື່ອທຽບໃສ່ໃນຮູບ 2. ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກດ້ວຍພື້ນຜິວຂອງກະຈົກດ້ວຍເຄື່ອງມືເພັດດັ່ງທີ່ໄດ້ລາຍງານໃນເອກະສານທີ່ຜ່ານມາ [4-6].

  ເຄື່ອງມືສັ່ນສະເທືອນຍັງສາມາດຫມູນວຽນໄດ້ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຄື່ອງຈັກທີ່ສິ້ນສຸດ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການປະຕິເສດການສັ່ນສະເທືອນດັ່ງກ່າວແມ່ນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນ, ເພາະວ່າການສັ່ນສະເທືອນແມ່ນເປັນຂະບວນການທີ່ບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງໂດຍຕົວມັນເອງ. ວິທີການປະຈຸບັນແມ່ນມີປະໂຫຍດຫຼາຍສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນດ້ານ, ຊີວິດຂອງເຄື່ອງມືແລະປະສິດທິພາບ, ເນື່ອງຈາກວ່າເສັ້ນທາງ trochoidal ໃນຂະບວນການໂຮງງານຜະລິດຂີ້ຝຸ່ນເພີ່ມຂື້ນແລະການຕັດອາກາດທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ.

  vibrators elliptical ultrasonic ຜະລິດການສັ່ນສະເທືອນ elliptical ໃນແຜນການຄົງທີ່, ເຊິ່ງປະມານ perpendicular ກັບຮວງ vibrator [3-7]. ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງມື vibration elliptical 3 DOF ໃຫມ່, ເຊິ່ງສາມາດສ້າງ vibration elliptical ultrasonic ໂດຍກົງໃນຊ່ອງ 3D, ແມ່ນຕ້ອງການເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດນໍາໃຊ້ລະດັບຄວາມກວ້າງຂອງຫນ້າປະທັບຕາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງເຄື່ອງຈັກທີ່ຖືກຕ້ອງແລະເຄື່ອງຈັກ postprocessor ພິເສດສໍາລັບ CAM ຈໍາເປັນຕ້ອງຮັບຮູ້ການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງຈັກ.

3. ການພັດທະນາຂອງລະບົບການສັ່ນສະເທືອນ 3 DOF ULTRASONIC VIBRATION SYSTEM

  ເຄື່ອງມື vibration elliptical ປົກກະຕິ [3-5] ໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍການສົມທົບສອງ vibration ໂງ່. ການສັ່ນສະເທືອນທາງຍາວແມ່ນເພີ່ມເຕີມຕໍ່ໄປນີ້ເພື່ອສ້າງ vibration elliptical ໂດຍກົງໃນຊ່ອງ 3D, ເບິ່ງຮູບທີ 3. ການອອກແບບເຄື່ອງມືໃຊ້ໂຫມດ resonant ທີ 4 ຂອງການສັ່ນສະເທືອນຢູ່ໃນທິດທາງ U ແລະ V ແລະໂຫມດ resonant ທີ 2 ຂອງ vibration ລວງຍາວໃນທິດທາງ Z.

  ຄວາມຖີ່ແລະຕໍາແຫນ່ງ nodal ຂອງສອງໂຫມດ resonant ແມ່ນໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະດັ່ງນັ້ນຮູບຮ່າງ vibrator ຄວນໄດ້ຮັບການອອກແບບເພື່ອໃຫ້ຄວາມຖີ່ແລະຕໍາແຫນ່ງຂອງພວກເຂົາແມ່ນໃກ້ຊິດກັບກັນແລະກັນໃນເວລາດຽວກັນ. ຫນ້າທໍາອິດ, ທີ 2ຮູບແບບ resonant ຂອງ vibration longitudinal ໄດ້ຖືກຄັດເລືອກດັ່ງນັ້ນ vibrator ມີສອງ nodes ແລະສາມາດໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນ rigidly ຢູ່ໃນຕໍາແຫນ່ງ nodal ສອງ. ຕໍ່ໄປ, ຮູບແບບ resonant ທີ 4 ຂອງການສັ່ນສະເທືອນຖືກເລືອກ, ຍ້ອນວ່າສອງຂອງ nodalຕໍາແຫນ່ງແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃກ້ຊິດກັບຄົນທີ່ຢູ່ຕາມລວງຍາວ. ຄວາມຖີ່ຂອງສຽງແລະຕໍາແຫນ່ງ nodal ໄດ້ຖືກດັດແປງໂດຍການເຮັດໃຫ້ສ່ວນຕ່າງໆທີ່ກ້າວຫນ້າແລະເລິກ, ເບິ່ງຮູບທີ 3 ແລະປ່ຽນຂະຫນາດຂອງພວກເຂົາ. ການອອກແບບນີ້ໄດ້ຮັບການຊ່ວຍເຫຼືອໂດຍsimulations ຄອມພິວເຕີ້. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກດັດແປງໂດຍການວິເຄາະຂອງການສະຫຼຸບ Euler-Bernoulli, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຮູບຮ່າງສຸດທ້າຍໄດ້ຖືກກໍານົດໂດຍການນໍາໃຊ້ການວິເຄາະ FEM ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ4

  ການສັ່ນສະເທືອນທີ່ຂ້ອນຂ້າງມີຄວາມຕື່ນເຕັ້ນໂດຍແຜ່ນສີ່ເພດານໄຟຟ້າ (PZT) ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບທີ 3. PZT ຂອງຊ້າຍແລະຂວາຈະຂະຫຍາຍແລະເຮັດສັນຍາກັບການປ່ຽນເປັນໄລຍະຂອງ 180 ອົງສາເພື່ອງໍ vibrator ໃນທິດທາງ V. ດ້ານຫນ້າແລະກັບຄືນໄປບ່ອນແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ໃນວິທີດຽວກັນເພື່ອງໍມັນໃນທິດທາງ U. ການສັ່ນສະເທືອນທາງຍາວແມ່ນຕື່ນເຕັ້ນໂດຍໃຊ້ສີ່ PZT ອື່ນໆທີ່ມີໄລຍະດຽວກັນ. ເຫຼົ່ານີ້ສາມການສັ່ນສະເທືອນທິດທາງຖືກກວດພົບໂດຍແກັບ PZT ຂະຫນາດນ້ອຍ, ແລະສັນຍານເຫຼົ່ານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການໂຍກຍ້າຍສົນທະນາ, ການຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມສັ່ນສະເທືອນແລະຄວາມແຕກຕ່າງໃນໄລຍະ, ແລະການບັງຄັບໃຊ້ສຽງ [5]. ລາຍລະອຽດຂອງລະບົບການຄວບຄຸມການພັດທະນາສໍາລັບເຄື່ອງມື vibration 3 DOF ແມ່ນຖືກຍົກເວັ້ນໃນກະດາດປັດຈຸບັນ

  ມັນຖືກແນະນໍາໃນການຕັດ vibration elliptical ultrasonic ເພື່ອນໍາໃຊ້ vibration elliptical ໃນຍົນລວມທັງທິດທາງຕັດແລະປະມານທິດທາງການໄຫຼ chip [2,3,7]. ດັ່ງນັ້ນ, ການສັ່ນສະເທືອນແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ຢູ່ໃນຍົນລວມເຖິງທິດທາງຕັດ, ເຊັ່ນ: ທິດທາງ, ທິດທາງແລະທິດທາງຂອງແກນ vibrator ດັ່ງທີ່ສະແດງໂດຍລູກສອນສີແດງໃນຮູບທີ 3, ເຊິ່ງປະມານທິດທາງການໄຫຼຂອງຊິມເສລີ່ຍໃນພື້ນທີ່ຂອງເຄື່ອງຈັກ.

  ຮູບທີ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຄື່ອງມື vibration ultrasonic 3 DOF ທີ່ພັດທະນາດ້ວຍປາຍເຄື່ອງມືເພັດດຽວ. ຄວາມຖີ່ຂອງສຽງໄດ້ຖືກປັບໃຫ້ 344 kHz, ແລະລະບົບທີ່ພັດທະນາສາມາດສ້າງພື້ນທີ່ຂອງຄວາມສັ່ນສະເທືອນ elliptical ໃນເປັນຍົນໂດຍກົງໃນຊ່ອງ 3D. ສູງສຸດຄວາມກວ້າງແມ່ນ 30 Pmp-p ໃນທິດທາງ U ແລະ V ແລະ 24 Pmp-p ໃນທິດທາງ Z ເຊິ່ງທຽບເທົ່າກັບ 195 ແລະ 156 m / min ຕາມລໍາດັບ.

4. ການພັດທະນາລະບົບການສັ່ນສະເທືອນແບບປະເພດ ELLIPTICAL

  ເຄື່ອງເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ເບິ່ງຮູບທີ 6, ໄດ້ຖືກພັດທະນາສໍາລັບວິທີການທີ່ໄດ້ນໍາສະເຫນີໂດຍອີງໃສ່ສູນການໂຮງງານການຄ້າ. ເຄື່ອງມືສັ່ນສະເທືອນທີ່ມີການພັດທະນາ 3 ເຄື່ອງໄດ້ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ໃນແກນແກນ C, ແລະມັນເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວຄວບຄຸມແລະເຄື່ອງກໍາເນີດໄຟຟ້າ. ນັບຕັ້ງແຕ່ພວກເຂົາເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍສາຍໄຟຟ້າ, ແກນ C ບໍ່ສາມາດຫມຸນໄດ້ອຍ່າງໄຮ. ເຄື່ອງມືດັ່ງກ່າວໄດ້ຖືກປ້ອນຕາມຫນ້າດິນທີ່ປະດັບຢູ່ໃນລະດັບຂອງແຕ່ລະລະດັບແລະຫມູນວຽນຕາມທິດຊີ້ນໍາຂອງພື້ນທີ່ຕັດໃນວິທີການສະເຫນີ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບທີ 2 (b). ດັ່ງນັ້ນ, ແກນ C ແມ່ນການຫມູນວຽນຕໍ່ກັບການກັບຄືນໄປບ່ອນສາຍຫຼັງຈາກການຫມູນວຽນໃນຂັ້ນຕອນຂອງການຄົ້ນຄ້ວາປະຈຸບັນ. ສາຍຈະຖືກແທນທີ່ດ້ວຍວົງແຫວນຫຼືເຄື່ອງປ່ຽນຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຕໍ່ໄປ.

  ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງສຸດຂອງພື້ນຜິວທີ່ນ້ອຍກວ່າ 100 nm ແມ່ນຕ້ອງການສໍາລັບການສໍາເລັດຮູບເທິງພື້ນເຮືອນ. ດັ່ງນັ້ນຄວາມຜິດພາດໃນການເຄື່ອນໄຫວຂອງເຄື່ອງເຄື່ອງຄວນມີຫນ້ອຍກວ່າ 100 nm, ລວມທັງການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການລະຫວ່າງເຄື່ອງມືແລະເຄື່ອງມື.ເຄື່ອງເຮັດຈາກປັ໊ມນ້ໍາມັນ / ປັ໊ມລົມ, ພັດລົມແລະອື່ນ ໆ . ໂດຍໃຊ້ຈິນຕະນາການທາງອາກາດສໍາລັບແກນ C, ຄວາມຜິດພາດຂອງການເຄື່ອນໄຫວແມ່ນຖືກກົດຂື້ນຢູ່ປະມານ 20 nm ໃນທິດທາງ X ແລະປະມານ 80 nm ໃນທິດທາງ Y ໃນໄລຍະທີ່ບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ອີກເທື່ອຫນຶ່ງ(NRRO), ດັ່ງທີ່ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບທີ 7. ເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກປະເມີນໂດຍການແກ້ໄຂບານຕົ້ນສະບັບໄປຫາເຄື່ອງມືແລະການວັດແທກການເຄື່ອນທີ່ຮາກທີ່ມີແກັບ Sensors ທີ່ຖືກກໍານົດໄວ້ໃນຕາຕະລາງເຮັດວຽກ. screws ບານທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນທີ່ມີ ripple ແຮງບິດຂະຫນາດນ້ອຍແລະຄໍາແນະນໍາ roller ເລເຊີທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບ X, Y ແລະ Z axes. ຮູບທີ 8 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຜິດພາດຂອງການເຄື່ອນໄຫວຕາມເສັ້ນສະແດງຂອງຕາຕະລາງອາຫານຂອງແກນ X ສໍາລັບຕົວຢ່າງ. ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍການແກ້ແຄງແຂນກົງຢູ່ໃນຕາຕະລາງອາຫານແລະການວັດແທກitsdisplacements ກັບເຊັນເຊີ capacitive ທີ່ກໍານົດໄວ້ກັບ spindle ໄດ້. ດັ່ງທີ່ໄດ້ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ, ການເຫນັງຕີງຂອງການເຄື່ອນໄຫວແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່ຢູ່ບ່ອນທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ 10 ມມ, ເຊິ່ງເກືອບເທົ່າກັບສະຫນາມຂອງສະກູບານແລະອີກຫນຶ່ງການຫມູນວຽນຂອງ rollers ນໍາໃຊ້ໃນຄູ່ມືເສັ້ນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ອົງປະກອບທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຂອງຄວາມຜິດພາດຂອງການເຄື່ອນໄຫວ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງພື້ນທີ່ກະຈົກ, ແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 100 nm. ການເຄື່ອນໄຫວຄວາມຜິດພາດເຫຼົ່ານີ້ຂອງ spindle ແລະຕາຕະລາງອາຫານປະກອບມີການສັ່ນສະເທືອນທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມລະຫວ່າງເຄື່ອງມືເຄື່ອງມືແລະຕາຕະລາງເຮັດວຽກ, ເນື່ອງຈາກວ່າທັງສອງໄດ້ຖືກວັດແທກຂ້ອນຂ້າງຂື້ນລະຫວ່າງກະດູກແລະຕາຕະລາງ.

  ຊອບແວ CAM ການຄ້າແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້, ເຊິ່ງສະຫນອງຂໍ້ມູນ CL ແລະ vectors ປົກກະຕິກັບຫນ້າຕັດຈາກຂໍ້ມູນ CAD. ໂປເຊດເຊີຕອບສະເພາະພິເສດແມ່ນໄດ້ພັດທະນາຢູ່ທີ່ນີ້ເພື່ອຫັນປ່ຽນ vectors ປົກກະຕິໄປຫາມຸມສາກຂອງແກນ C, ດັ່ງນັ້ນມຸມມອງຂອງເຄື່ອງມືແມ່ນເກັບຮັກສາໄວ້ໃນແຕ່ລະຂັ້ນຕອນໃນລະດັບ Z ໃນຂະນະທີ່ທິດທາງຕັດປ່ຽນແປງຕາມເສັ້ນໂຄ້ງ.

5MACHINING EXPERIMENTS

  ການທົດລອງເຄື່ອງຈັກໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອກວດກາຜົນປະໂຫຍດພື້ນຖານຂອງລະບົບການພັດທະນາ. ການວາງແຜນການທົດລອງໄດ້ດໍາເນີນການທໍາອິດ, ເນື່ອງຈາກວ່າການປະຕິບັດພື້ນຖານຂອງລະບົບເຄື່ອງຈັກຈະປາກົດຂື້ນຢ່າງຊັດເຈນຢູ່ໃນພື້ນທີ່ແບນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເປັນ sphericalຮູບຮ່າງໄດ້ຖືກເຄື່ອງຈັກໂດຍວິທີການທີ່ໄດ້ນໍາສະເຫນີການນໍາໃຊ້ການຄວບຄຸມ 4 ແກນ. ເຫລໍກທີ່ທົນທານດ້ວຍຄວາມແຂໍງຂອງ HRC54 ຫະລື 40 ໃຊ້ເປັນວັດສະດຸສິ້ນເປືອງແລະມັນຖືກຕັດດ້ວຍເຄື່ອງມືເພັດດຽວ ທັງສອງປະສົບການແມ່ນການດໍາເນີນການໄດ້ພຽງແຕ່ໂດຍການຕັດ vibration elliptical, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກດີວ່າເຫຼັກບໍ່ສາມາດໄດ້ຮັບການ machined ໂດຍຕັດເພັດປະຊຸມສະໄຫມ. ເງື່ອນໄຂເຄື່ອງຈັກແມ່ນສະຫຼຸບໃນຕາຕະລາງ 1.

  ຜົນຂອງການທົດລອງການວາງແຜນແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ. 9-13 ພື້ນທີ່ຕັດແມ່ນຢູ່ທີ່ນີ້ໂດຍ 38.7 ອົງສາປະມານແກນ X ໃນເຄື່ອງຈັກນີ້, ດັ່ງນັ້ນທັງຫມົດຂອງ X, Y ແລະ Z axis ແມ່ນມີສ່ວນຮ່ວມໃນການດໍາເນີນງານ. ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບທີ 9, ກະຈົກດ້ານແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນສໍາເລັດໂດຍວິທີການປະຈຸບັນ. ຮູບທີ 10 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບຖ່າຍຂອງຫນ້າຕັດດ້ວຍກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ມີຄວາມແຕກແຍກ. ເຄື່ອງຫມາຍອາຫານຖືກສັງເກດເຫັນພຽງເລັກນ້ອຍ, ທີ່ມີ pitch ເທົ່າກັບອັດຕາອາຫານຂອງ 15 Pm. ເຄື່ອງຫມາຍອື່ນໆໃນທິດທາງຕັດທີ່ປາກົດຂື້ນຢ່າງຊັດເຈນໂດຍມີຕໍາແຫນ່ງປະມານ 2.5 ເປີເຊັນ. ຂະບວນການຕັດ vibration elliptical ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມໂງ່ເລິກ geometrical ຂະຫນາດນ້ອຍໃນທິດທາງຕັດຕາມທີ່ໄດ້ສະແດງໃນຮູບທີ 2 (b), ແຕ່ຄວາມສູງຂອງມັນແລະຄວາມສູງຄວນຈະເປັນທິດທາງໃນລະດັບ 0.48 Pm ແລະ 5.3 nm ຕາມເງື່ອນໄຂໃນປັດຈຸບັນ. ມັນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາວ່າເຄື່ອງຫມາຍເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເກີດມາຈາກຮູບແບບສຽງແບບທໍາອິດຂອງການສັ່ນສະເທືອນຂອງ vibrator, ທີ່ມີຄວາມຖີ່ຂອງການ, 65 kHz coincides ກັບວ່າຂອງເຄື່ອງຫມາຍ. ຮູບທີ່ 11 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບແບບຂອງພື້ນທີ່ຕັດການວັດແທກໃນທິດທາງຕັດແລະອາຫານ. ພວກເຂົາເຈົ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຮຸນແຮງຍ້ອນເຄື່ອງຫມາຍອາຫານແລະເຄື່ອງຫມາຍອື່ນໆແມ່ນປະມານ 50 nm ແລະຄວາມຫຍຸ້ງຍາກສູງສຸດຂອງພວກເຂົາປະມານ 150 nm Rz ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍບໍ່ມີການຂັດເງົາ.

  ຮູບສະແດງ 12 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າແກ້ວເຫຼັກປະກອບດ້ວຍຮູບແບບທີ່ສະເຫນີ. ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫນ້າຈໍໂຄ້ງທີ່ໂຄ້ງຂອງເຫຼັກກ້າທີ່ແຂໍງແຮງສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍການຕັດການສັ່ນສະເທືອນ elliptical ທີ່ມີການຄວບຄຸມ 4 ແກນ.

  ຮູບທີ 13 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຮູບແບບຂອງພື້ນທີ່ທີ່ໄດ້ວັດແທກຢູ່ໃນຕໍາແຫນ່ງທີ່ vector ປົກກະຕິເຮັດໃຫ້ 30 ອົງສາທີ່ມີຢູ່ດ້ານເທິງຂອງແຜ່ນ. ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງສຸດຂອງປະມານ 280 nm Rz ແມ່ນບັນລຸໄດ້ສໍາລັບພື້ນຜິວຂອງ spherical, ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນຮູບ

6CONCLUSION

  ວິທີການໃຫມ່ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີໃຫ້ເຮັດຫນ້າດິນກະຈົກຮູບແຕ້ມຂອງເຫລໍກທີ່ເສຍຊີວິດໂດຍນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີຂອງການຕັດສັ່ນ. ລະບົບ vibration ultrasonic 3 DOF, ເຊິ່ງເປັນອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນທີ່ຈະຮັບຮູ້ການສະເຫນີເຄື່ອງຈັກ, ເຄື່ອງຈັກເຄື່ອງທີ່ມີຄວາມຍືນຍົງແລະໂປແກມໂປດສໍາລັບ CAM ໄດ້ຖືກພັດທະນາ, ແລະຮາດແວເຫຼັກແບບແບນແລະເຫຼັກແມ່ນໄດ້ຮັບຜົນສໍາເລັດໂດຍລະບົບການພັດທະນາ. ຜົນໄດ້ຮັບການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການສະເຫນີວິທີການແລະລະບົບການພັດທະນາ. ມັນຄາດວ່າເຄື່ອງຈັກດ້ານຫນ້າຂອງກະຈົກແກະສະຫຼັກຂອງເຫລໍກທີ່ເສຍຊີວິດຈະໄດ້ຮັບຮູ້ທັນທີໂດຍວິທີທີ່ສະເຫນີ.

7. ຄວາມຮູ້

  ຜູ້ຂຽນສະແດງຄວາມຂອບໃຈຢ່າງຈິງໃຈຕໍ່ກັບ A.L.M.D.M.Diamond Corp. , Honda Electronics Co. , Ltd. , Sansyu Finetool Co. , Ltd. ແລະ Echo Electronics Co. , Ltd. ສໍາລັບການສະຫນັບສະຫນູນແລະຄໍາແນະນໍາຂອງເຂົາເຈົ້າ, ແລະຍັງເປັນນັກສຶກສາທີ່ຈົບຂອງທ່ານ A. Nakamura ສໍາລັບລາວການຊ່ວຍເຫຼືອ. ການຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນດ້ານການເງິນໂດຍຫ້ອງການ Chubu ຂອງກະຊວງເສດຖະກິດ, ການຄ້າແລະອຸດສາຫະກໍາຂອງຍີ່ປຸ່ນເປັນໂຄງການຂຸດຄົ້ນ R & D ພາກພື້ນ.