المواد الصلبة والهشمة فوق الصوتية، أو طحن قرص الحفر أو التفريز الرأسي

طريقة الميكنة بالموجات فوق الصوتية هي تقنية فعالة لقطع المواد التي يصعب استخدامها في أجهزة الماكينة. وقد وجد أن آلية USM تتأثر بهذه المعلمات المهمة.  

 سعة تأرجح الأداة(a0)

تردد تأرجح الأداة (f)  

مادة الأداة  

نوع الكشط

حجم الحبيبات أو حجم الحبيبات الخاصة بالمنظفات الكاشطة - D0  

قوة التغذية - F  

منطقة التلامس للأداة - A  

تركيز كمية المواد الكاشطة في الطين - C  

نسبة صلابة قطعة العمل إلى صلابة الأداة ؛=لا يمكن أن يكون
 

وعلى النقيض من ذلك ، فإن التشغيل الآلي بالموجات فوق الصوتية هو عملية تشغيل آلي غير حرارية وغير كيميائية وغير كهربائية تترك التركيب الكيميائي والهيكل الجزئي للمواد والخصائص الفيزيائية لقطعة العمل دون تغيير. يشار إليها أحيانًا باسم تجليخ الصدمات فوق الصوتية (UIG) أو قطع الاهتزاز، يمكن استخدام عملية UM لتوليد مجموعة كبيرة من الميزات المعقدة في المواد المتقدمة.

أم هي عملية إزالة المواد الميكانيكية التي يمكن استخدامها في تصنيع المواد الموصلة وغير المعدنية ذات درجة صلابة أكبر من 40 HRC (قياس صلابة روكوويل بمقياس C). يمكن استخدام عملية UM للميزات الدقيقة الدقيقة الدقيقة للماكينة، والفتحات المستديرة والفرادبة الشكل، والتجاويف العمياء، وميزات OD/ID. يمكن حفر العديد من الميزات في وقت واحد، مما يقلل من الوقت الإجمالي للتشغيل الآلي بشكل كبير.

يتم نقل الطاقة عالية التردد منخفضة السعة إلى مجموعة الأدوات. يمر تدفق ثابت من الطين الكاشطة بين الأداة والقطعة قيد التشغيل. تقوم أداة الاهتزاز، مقترنة بطلاء كاشط، بإخدش المواد بشكل موحد، مما يترك صورة عكسية دقيقة لشكل الأداة. لا تلامس الأداة المادة؛ فالحبيبات الكاشطة فقط تلامس القطعة قيد التشغيل.

في عملية UM، يتم تطبيق إشارة كهربائية منخفضة التردد على محول، يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى اهتزاز ميكانيكي عالي التردد (20 كيلوهرتز تقريبًا) (راجع الشكل 2). يتم نقل هذه الطاقة الميكانيكية إلى آلة التنبيه ومجموعة الأدوات، الأمر الذي ينتج عنه اهتزاز أحادي الاتجاه للأداة بتردد الموجات فوق الصوتية ذي سعة معروفة. تكون السعة القياسية للاهتزاز أقل من 0.002 بوصة بشكل نموذجي. يبلغ مستوى الطاقة لهذه العملية 50 إلى 3000 واط. يتم الضغط على الأداة في شكل حمل ثابت.

يمر تدفق ثابت من الطين الكاشطة بين الأداة والقطعة قيد التشغيل. وتشمل المواد الكاشطة شائعة الاستخدام الماس، وكربود البورون، وكربد السليكون، والألومينا، والحبوب الكاشطة معلقة في الماء أو في محلول كيميائي مناسب. بالإضافة إلى توفير الحبوب الكاشطة إلى منطقة القطع، يتم استخدام الطين لطرد الحطام. تقوم أداة الاهتزاز، مقترنة بطلاء كاشط، بكشط المواد بشكل موحد، مما يترك صورة عكسية دقيقة لشكل الأداة.

إن الميكنة بالموجات فوق الصوتية هي عملية مكشطة مفكوكة تتطلب قوة منخفضة جدًا يتم تطبيقها على الحبوب الكاشطة، الأمر الذي يؤدي إلى تقليل متطلبات المواد والحد الأدنى من التلف على السطح. يمكن تصنيف إزالة المواد أثناء عملية UM إلى ثلاث آليات: التآكل الميكانيكي عن طريق الضغط المباشر للجسيمات الكاشطة في قطعة العمل (الرئيسية)، والتقلب الدقيق عبر تأثير المواد الكاشطة المتحركة الحرة (الثانوية)، والتعرية الناتجة عن التحهف والتأثير الكيميائي (الثانوي). 2

تعتمد معدلات إزالة المواد والخشونة السطحية الناتجة على السطح المُمكّن على خصائص المواد ومعلمات العملية، بما في ذلك نوع وحجم الحبوب الكاشطة المستخدمة ونطاق الاهتزاز، بالإضافة إلى مسامية المواد والقساوة والصلابة. وبشكل عام، سيكون معدل إزالة المواد أقل بالنسبة للمواد ذات صلابة المواد العالية (H) وقوة الكسر (KIC).