為了更好地加工電子元件（瓷器）及其電子光學(xué)零部件（光學(xué)鏡片做成的三棱鏡，過慮鏡等）而研發(fā)的超聲波切割機(jī)器設(shè)備，提升了刀片切割夾層玻璃和瓷器等難車削材質(zhì)的加工特性。

1.過去難車削原材料加工時的難點

  夾層玻璃，瓷器，金屬材料，環(huán)氧樹脂等難車削原材料在應(yīng)用刀片（由磨粒構(gòu)成的磨輪刀片）切割的時候會產(chǎn)生多種難題。

因為構(gòu)成刀片的磨粒鈍化*1、出氣孔阻塞*2 等狀況，造成 加工負(fù)載升高*3。而加工負(fù)載的升高，則會提高被加工件碎裂和毛邊、刀片損壞和不正常損壞，乃至被加工件燙傷等多種安全隱患的產(chǎn)生。*1磨粒鈍化——組成刀片刃口的磨粒造成損壞，表層鈍化的狀況。在這個情況下，刀片就難以開展常規(guī)的加工 *2出氣孔阻塞——刀片刃口黏附了鉆削碎渣及其膠紙黏合劑等，導(dǎo)致表層磨粒不可以突顯的狀況。與磨粒鈍化一樣，這類刀片也不能開展一切正常加工。*3加工負(fù)載升高——應(yīng)用偏細(xì)的磨?；蛱嵘碌端俾剩际菚斐?加工負(fù)載升高。仔細(xì)觀察主軸軸承電流的轉(zhuǎn)變 ，就可確定加工負(fù)載能否在升高。刀片的應(yīng)用領(lǐng)域會受限制。為避免 磨粒鈍化及出氣孔阻塞等情況的產(chǎn)生，必須挑選帶有非常容易磨損融合劑類型的刀片，非常容易磨損代表著刀片使用壽命的減少。此外，在挑選磨粒規(guī)格時，也必須使用比較大規(guī)格的#320～#600磨粒，這也擴(kuò)大了數(shù)控刀片對被加工件的撞擊力，減少了加工品質(zhì)。

  為了更好地處理這種由于難車削原材料造成的刀片切割難題，開發(fā)設(shè)計出超聲波切割。

2.超聲波切割加工基本原理

  超聲波切割，是應(yīng)用內(nèi)嵌超聲波震動器的專用型刀片開展切割?；驹砣鐖D所示1所顯示。安裝刀片的主軸軸承不震動，內(nèi)嵌震動器對刃口開展鼓勵，刀片直徑澎漲和收攏，在刃口處造成軸向震動。

圖1 超聲波震動產(chǎn)生基本原理

  根據(jù)超聲波震動，使刀片的軸向造成一瞬間的伸縮式，在非常短的時間內(nèi)，使磨粒與加工件中間在高瞬時速度情況下重復(fù)開展撞擊。其效果是一邊使刀片的軸向造成細(xì)小的粉碎層，一邊對其開展加工，因而能大幅地減少刀片的加工負(fù)載。此外，因為超聲波的震動，使刀片與加工件中間形成空隙，進(jìn)而極大緩解了磨粒的降溫實際效果，避免 磨粒鈍化及出氣孔阻塞等情況的產(chǎn)生，提升加工質(zhì)量及其增加刀片的使用期限。

圖2 超聲波切割加工基本原理3.超聲波切割的優(yōu)勢

  根據(jù)降低加工負(fù)載，改進(jìn)磨粒的制冷情況，可得到各種各樣優(yōu)良的實際效果。

能夠 降低發(fā)生的后背碎裂Backside chipping的產(chǎn)生。下列所顯示SiC的斷開試驗（圖3），可把碎裂抑止在一半左右。加工環(huán)氧樹脂和合金等延伸原材料時，因為磨粒的降溫實際效果和超聲波的震動，可以抑止鉆削碎渣附著在刀片的刀刃上，避免因出氣孔阻塞而造成 加工安全隱患的產(chǎn)生（毛邊擴(kuò)大）。能夠選用抗壓強(qiáng)度較高，但很容易產(chǎn)生磨粒鈍化及出氣孔阻塞的電鑄類融合劑，可挑選偏細(xì)的磨粒，減少刀片的薄厚，進(jìn)而增強(qiáng)了加工件資料的應(yīng)用高效率。圖3 SiC的一般斷開VS超聲波斷開對比實驗4.超聲波切割設(shè)備專用型刀片

  超聲波切割設(shè)備由專用型刀片，超聲波振子和開關(guān)電源，震幅檢測設(shè)備，專用型法蘭盤和系統(tǒng)組成。不但是對新機(jī)器設(shè)備，即便是運用中的機(jī)器設(shè)備還可以開展現(xiàn)地改裝。刀片的融合劑類型也可以和一般刀片同樣，可挑選環(huán)氧樹脂相結(jié)合劑，金屬材料融合劑，電鑄融合劑，以符合用戶的各種各樣加工要求。

圖4 超聲波切割設(shè)備組成

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