集萃智创(无锡)装备介绍超声波机床如何革新蜂窝材料的加工工艺

02超声波机床及其应用

1) 超声波机床的切削原理 

超声波机床加工技术，作为当前领跑的加工手段，其切削原理别具一格。该技术借助超声波发生器产生超声振荡波，经换能器转化为超声机械振动，进而用于切削工件。与传统数控铣床相比，超声波机床在结构、刀具及切削方式上均有所不同。它增设了一个B轴，专门用于操控中心刀刃口方向及盘片式刀的旋转。因此，其切削方式也与常规铣削迥然不同。目前，针对芳纶纸蜂窝的加工，超声波机床主要采用两种切削方式和相应刀具：一是V形切削，主轴固定不转，通过刀具沿主轴方向的振动进行切割，适合粗加工型面或大余量材料去除，以及精加工轮廓；二是盘片式旋转切削，刀具在法向振动的同时B轴旋转，利用微小振幅（约0.02～0.04mm）去除余量。这种切削方式主要配合盘式片刀使用，通过法向振动和旋转来去除中心刀切割后的锯齿状余量，从而将工件表面修整为所需形状。

2) 超声波机床刀具的使用 

在超声波机床的加工过程中，中心式刀具扮演着至关重要的角色。其独特的设计和功能，使得在加工芳纶纸蜂窝时能够发挥出好的性能。这种刀具不仅适用于粗加工型面或大余量材料的去除，还能在精加工轮廓时展现出高精度和高效率。其切削方式与常规铣削大相径庭，通过超声波的振动和B轴的精细操控，能够轻松应对各种复杂的加工需求。

在超声波加工过程中，虽然盘片式刀具也扮演着重要角色，但其面临的问题与中心式刀具有所不同。由于超声波加工的独特性，编程时必须考虑圆柱形刀具与中心式刀具在形状上的差异，以解决编程尺寸与实际加工尺寸的误差问题。此外，刀刃与刀背的宽度差异也需要特别处理，通过机床旋转调整刀具偏角，确保始终以刀刃部分进行加工，同时避免刀背部分对工具表面的损伤。当加工深度较大时，还需进一步控制刀具，防止其破坏工件。

3) 软件支持在超声波加工中的应用 

Mastercam软件，作为全球领跑的CAM软件之一，一直致力于解决机加工中的技术难题。其高级动态铣削技术、统一的多轴刀路功能以及先进的模型设计等功能模块，为多轴加工提供了全部的解决方案。针对超声波机床加工蜂窝材料的编程难题，Mastercam也提供了完善的编程、仿真和验证流程，有效降低了加工误差和工件、机床及刀具的损耗，同时大幅提高了加工效率和精度。