超声加工参数

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🛠️ Ultrasonic Machining Parameters

From ultrasonic frequency, amplitude and tool diameter, computes vibration velocity, acceleration, power density and the resulting material removal rate.

📐 计算公式
超声加工参数（ω=2πf，频率化 Hz、振幅 A 化 m）：峰值速度 v = ωA、峰值加速度 a = ω²A（g 值 = a÷9.81）、功率密度 I = ½×1000×1480×v²（W/m²，÷10⁴ 得 W/cm²，ρ=1000、c=1480）、工具面积 = πD²÷4、功率 = I×面积；材料去除率 MRR = 0.5×f(kHz)×A(μm)^1.5×D(mm)×静压力F ÷ Hv（mm³/min，Hv 按材料查表 550~8000）。校验：四个数字输入非数标红，f、A、D ≤0 报「请输入大于 0 的频率、振幅与工具直径」。判据：MRR >5 高效、>1 中等、>0.1 低效、否则极低效；另 Ra = 0.1 + 0.02×A×√(20÷f)（μm）。
依据频率 f、振幅 A、工具直径 D 与静压力 F 及工件材料推荐超声加工参数，给出工艺匹配建议。
💡 振动速度 v = 2π·f·A；加速度 a = (2πf)²·A；功率密度 I = ½·ρ·c·v²（ρ=1000 kg/m³, c=1480 m/s）；MRR ≈ K·f·A^1.5·D·F/Hv（经验公式）。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Ultrasonic frequency20–40 kHz typical machining bandUltrasonic machining
Amplitude and powerP ∝ A²·fUltrasonic vibration theory
Horn/boosterL = c/(2f) half-wavelength hornTransducer design
Abrasive actionRemoval by abrasive impactUSM principles
Machining gap0.02–0.1 mm gapProcess specification
Suitable materialsBest for hard brittle materialsNon-traditional machining
⚠️ 使用说明与注意事项
  • 按 Enter 快速计算，Ctrl/Cmd + Enter 复制结果
  • 超声加工频率典型范围 20~40 kHz，振幅 10~50 μm
  • MRR 为经验估算，实际受磨料粒度、浓度、冷却液等影响
  • 超声加工适用于脆性材料（玻璃、陶瓷、硅等），不适于韧性材料
  • 纯前端运行，数据不会上传到服务器

🕘 最近计算

暂无计算记录

📚 深度解析：超声加工参数计算（速度/强度/去除率）

💡 常见使用场景

方法
算法：角速度 ω=2πf；峰值速度 v=ωA；峰值加速度 a=ω²A（÷9.81 得 g）；超声强度 I=½ρcv²（W/m²，ρ=1000,c=1480）；去除率 MRR=0.5×f(kHz)×A(μm)^1.5×D(mm)×F(N)/HV（mm³/min）；粗糙度 Ra≈0.1+A×0.02×√(20/f)。
算例
例：频率 20kHz、振幅 25μm、工具 Ø10mm、压力 15N、玻璃(HV550) → 峰值速度 3.14m/s、加速度 0.040g、去除率 340.9mm³/min、Ra 0.6μm。若陶瓷(HV1800)、频率 30kHz、振幅 20μm、Ø8mm、压力 20N → 去除率 119.3mm³/min、Ra 0.43μm。

❓ 常见问题（FAQ）

振幅越大去除率越高？
MRR 随振幅的 1.5 次方增、随 HV 反比降；过大振幅 Ra 升高、工具易损，须权衡。
为什么硬脆材料适合超声加工？
超声磨料冲击对玻璃、陶瓷、石英等硬脆材料高效，而韧性金属易粘刀、效率低。

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📖关于「超声加工参数」 ▼

📝工具简介

超声加工（USM）参数计算器，输入超声频率、振幅与工具直径，计算振动速度、峰值加速度、功率密度及材料去除率，辅助脆性材料超声加工工艺设计。

✨功能特点

🎯使用场景