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在现代工业制造中,机器设备以及加工工件的冷却成为了制造业中很重要的一个部分。工件在加工过程中产生的高温不但影响了加工的精度,而且对加工的质量造成了不利的影响,例如工件的烧伤,氧化,残余应力,甚至裂纹。而恰当的冷却方法对机械加工起着至关重要的作用,它不仅可以进一步的提高工件加工的精度,而且扩大了机械加工的领域,例如高精度的磨削在模具,光学仪器以及硅片制造中的应用。
低温冷却以及喷淋冷却这类传统的冷却方法虽然可以有效起到降温的效果,但是也存在着冷却功耗高,环境污染大等问题。近几年一种新技术的出现进一步提高了加工工件冷却的效率,这种技术就是超声波在冷却过程中的利用。由于此技术还处于一个刚起步的阶段,所以本课题对超声波技术在冷却过程中的影响做了进一步的研究。
在本课题中,首先研究了超声波发生器的特性。确定了超声波发生器的输入电压和输入频率对其振动强度的影响。其次,在正交试验中,证明了在几个重要的磨削参数中,超声波发生器的数目以及冷却液的温度对磨削质量起着最重要的影响。最后,经过进一步的实验发现:磨削工件的粗糙度和磨削力随着超声波发生器的数目增加而减小。并且随着冷却液温度的降低,磨削工件的粗糙度会降低,但是磨削力会升高。