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精密機械加工原理超音波切割應用技術指導老師:林黎柏學生:林忠良69512006江旭祥69512035超音波切割應用技術適用於加工電子零部件（陶瓷類零部件）及光學零部件（光學電子零部件、光學通訊零部件）的超音波切割技術，該應用技術能夠對迄今為止針對加工困難的玻璃以及陶瓷等難切削材料進行切

割加工。過去加工難切削材料時遇到的困難•由於發生切割刀片磨粒鈍化、及氣孔堵塞等現象，致使加工負荷增大。隨著加工負荷變大，會進一步增加加工物崩裂及毛邊的形成，及導致切割刀片發生破損,異常磨損以及加工物產生過熱現象。•為防止磨粒鈍化及氣孔堵塞等現象的發生，製程中就必須要求切割刀片產生

適度的磨耗，所以使用樹脂類以外的結合劑就會比較困難達到此要求。即使在選擇磨粒尺寸時，也需要採用尺寸較大的#320～#600磨粒。超音波切割加工原理•採用超音波技術進行切割加工時，將安裝在主軸後方的超音波振動器所產生的前後振動，經過主軸及切割刀片的基台傳遞

到切割刀片的外圓部分，並轉換成半徑方向上的膨脹運動。通過這種振動轉換方式，就能夠獲得超音波加工所需要的理想的振動方向。超音波切割加工原理•其結果是一邊使加工物表面產生微小的破碎層，一邊對其進行加工，因此能大幅度地降低切割刀片的加工負

荷。另外，由於超音波的振動，致使切割刀片與加工物之間產生間隙，從而大大改善了磨粒的冷卻效果，並且可防止磨粒鈍化及氣孔堵塞等現象的發生，就能夠提高加工物的加工品質，並延長切割刀片的使用壽命。比較在加工鈉玻璃時的主軸電流值•加工條件加工物:鈉玻璃•厚度為1mm主軸轉速:12

000rpm進刀量:0.5mm防止磨粒鈍化的效果加工石英玻璃時超音波ON/OFF的比較照片超音波OFF超音波ON在超音波ON的狀態下，能夠保持表面磨粒突出在外。由於切割刀片的端部被磨耗掉，使表面磨粒無法突出，從而導致磨粒鈍化現象

的發生。超音波切割的優點•通過減少加工負荷，改善磨粒的冷卻狀況，就能夠獲得各種良好的效果。[加工條件]加工物:石英玻璃厚度為300μm切割刀片:＃2000電鑄型主軸轉速:12000rpm超音波OFF超音波ON超音波切割的優點加工樹脂和金屬等韌性材料時，由於磨粒的冷卻效果和超音波的作用，也能夠抑制切

削碎屑粘附在切割刀片的端部，從而能防止因氣孔堵塞而導致加工不良現象的發生超音波OFF超音波ON進刀速度:20㎜/sec(超音波ON)進刀速度:20㎜/sec(超音波OFF)超音波切割專用切割刀片•結合劑類型也可以從樹脂結合劑、金屬結合劑、電鑄結合劑中進行選擇，從而能滿足各種各樣

的要求。•採用強度雖然較高，但容易發生磨粒鈍化及氣孔堵塞的電鑄類結合劑，並且還可選擇尺寸較小的磨粒，所以能減小切割刀片的厚度,從而提高了材料的成品率。