金属表面加工设备说明书

高束能金属表面加工设备

说  明  书

物品名称：高束能镜面加工设备

设备型号：USM-300

生产厂家：山东品创机械设备有限公司

山东品创机械设备有限公司，是一家专业致力于超声波加工设备和高束能的研究开发和应用高端企业，并与多家高校结成战略合作伙伴，共同致力于超声波加工设备、高束能镜面加工设备、金属强化设备以及超声振动切削技术的研究与开发应用，凭借雄厚的技术实力，经过多年的不懈努力，目前公司已经开发出三大类十几个系列的产品，为不同行业的用户提供全面抗疲劳梯度纳米制造及金属加工解决方案。


  　目前，我公司开发的超声波加工设备和高束能镜面加工设备已在航空、航天、船舶、军工、铁路、机床、冶金、轧辊等几乎所有的机械制造行业的数千家企业中得到广泛的应用。


  通过多年的实践经验，我们的产品已日趋完善。凭借产品的高稳定性、高可靠性、优越的人性化设计以及完善的售前客户服务体系，在广大客户中树立了良好的企业形象。


  公司倡导“科技为本，服务至上”的企业理念，推崇“专业、高效、规范”的系统服务方针。


  公司拥有一批由业界精英组成的充满活力的服务团队。借助互联网的便捷、高效，结合传统的电话支持服务，公司将一如既往地为客户提供及时、高效、满意的全程、全方位的专业服务与技术支持。


  　我们认为，精湛的技术与到位的服务紧密结合，才是赢得客户、赢得市场的关键，才是培养和开发潜在客户的肥田沃土。我们将逐步在全国大中城市投入大量的业务和技术人员，以保证全面的售前、售中、客户服务。
振动时效设备,应力消除，表面加工设备坚持质量第一、服务第一，愿与国内外广大客户及同行合作和交流。

一、高束能电器控制系统介绍：

1、机箱配置豪华大方得体，外观设计精美，标识、指示、安全考虑、性能说明等齐全；采用10.4寸高分辨率、特率高波的大屏真彩液晶显示，金属加工参数、波形等实时加工信息一目了然；

2、设备可以实现人机对话功能，并可以实现在线汉字显示，画面显示分辨率高达1024×768像素，高清画面、显现细腻。先进的指导操作及自动故障率检测和故障排除，开机动力显示、形象生动、功能性强、易于学习使用操作；

3、设备采用先进微处理器DDS扫描控制系统，国内首次选用触摸操控技能，实现电流、电压、频率等性能一键式自动搜索、自动匹配等全自动化操作，面板简练，操作便利，动态控制并显示控制器与刀具频率的匹配度；

4、设备采用模块化设计，高束能控制模块、数字显示模块、供电显示模块、油源操作模块，模块彼此独立，用军工级航空插头连接，增强了设备的性能，让功能更强大系统更加稳定。

5、设备采用恒流源技术，具有输入输出电气隔离功能，设备脉宽调制功能，与传统的触发板相比，抗干扰能力强，输出纹波小，具有恒流精度高，能源效应、负载效应强等优点；

6、设备操作系统采用复合按键取代原有的单键，尽量减少按键繁琐操作，实现一键式自动搜索、匹配、正常工作等；各功能指示灯明确易辨；电流、电压、频率实时显示集成到屏幕上，保证操作方便性、准确性；

7、设备自动扫频功能，一个控制箱可配置多把刀具，刀具随意更换，实现多种以上金属零件加工；

8、由于内部核心的独特设计，束能转化率更高、束流实现加工的能力更强，所以该型号设备加工效率是普通型号设备效率的1倍左右，加工后表面粗糙度更高一个等级（效率提高一倍、效果提高一个等级）；

9、束能功率强大：1000-10000W的能量转化可选、输出功率值转化率高、95%以上的能量转换比，这些数值品创公司足以开启金属能力加工新时代！

二、使用性能：

   高束能镜面加工设备主要加工金属零件的外圆、内孔、曲面、球面、R弧、锥面等各种规则及不规则面的粗糙度光整，该设备可以结合卧车、立车、球面车床、铣床、刨床、磨床、钻床及加工中心等各种机床使用，可以加工不同的金属材质如：普通钢、碳钢、工具钢、合金钢、不锈钢、高温合金及各种有色金属材料材质；使用方便、车磨一体、以车代磨、改善工艺、大大提高生产效率等；

三、技术机理：

1、高束能镜面加工设备简介

高束能镜面加工设备是利用金属的可塑性，首先有一个优质的高束能作用在工件的表面上使工件的可塑性提高十倍，之后又一个每秒3万次对工件表面进行频率很高、振幅很小(约5-7μm)的冲击，使工件的高处向低处流动，提高工件的表面粗糙度，当工件加工完后，可塑性又恢复。同时还可能提高工件的抗疲劳强度、疲劳寿命、抗腐蚀性，且因高束能能量作用在工件的表面上时，由外到里逐渐减弱，所以工件的硬化层和母材之间是连续过渡的，在二十几年的国内外使用中优于其他表面加工方法，无开裂、分层等现象。

2.使用特性说明

高束能表面加工设备是一种先进的金属表面加工专用设备，工作时可选择合适的设备型号安装在机床上完成对零件表面的光整加工，一次加工使零件表面质量有明显改善，同时提高被加工表面显微硬度20%以上。加工方式简单高效。

2.1 高束能表面加工效率：

加工的最大线速50-100m/min,纵向走刀速度0.05-0.8mm/r；

2.2、高束能金属表面加工效果：

a.加工后表面粗糙度值Ra 可达在0.2μm以下；

b.工件的表面耐磨性及使用寿命大大提高；

c.加工后工件比车削后微小变化,该数值工艺一定则数值一定。

d.提高表面显微硬度20%以上。

2.3 材料及动力消耗：

a.输入电压为220v±10%,；

b.润滑冷却液为专用合成脂切削液或20#机械油与煤油的3:1混合油或设备配备的合成切削液,本机自备循环回收系统,基本不消耗；

三、经济价值比较

1.   高束能镜面加工设备是高科技产品，其性能稳定、技术可靠，加工效果优势明显，可以说是当今车削、磨削技术的革命，这将大大提升产品质量和市场竞争力。

2.  工件一次加工到位，减少了来回搬运，上磨床的工序；

3.  高束能镜面加工设备属于一次性投入，终生受益的产品，运行成本几乎为零。

4.  与磨削相比大大降低了生产成本：

4.1 高束能表面加工设备的易损件是直接与工件接触的超硬滚子，该零件的寿命是连续回转行程大于5000公里。

4.2. 电能的消耗则更小，使用220V交流电，一台高束能表面加工设备的消耗功率不大于1KW，远远低于磨床的电消耗。

4.3. 无须磨削液的使用，不仅降低生产成本，同时也没有废液的排放。

4.4. 高束能表面加工设备可以在车床、磨床铣床上使用，操作简单方便，对工人要求低，普通熟练的工人即可胜任。

4.5. 由于高束能加工的同时提高了工件被加工部位的金属致密性，提高被加工工件的显微硬度20%以上，所以大大提高了工件的耐磨性和疲劳寿命，而这是磨削所不能比及的。

四、技术参数：

五、高束能镜面加工设备适用范围、工艺特点

1.适用范围

系列高束能金属表面光整系统广泛适用于碳钢、不锈钢、铜铝等金属材料的各种轴类零件,能够大幅提高外圆表面质量和套类零件表面质量,使用方便,性能可靠。

该系统由本公司科研人员经长期的理论研究和工艺试验及不断优化后技术成熟可靠，具有完全自主知识产权的产品。

该产品可以方便地安装在各种规格的普通车床和数控卧式车床立式车床加工中心的刀台上使用,如同更换不同的车刀,会操作车床即会使用该系统。工件经过粗加工，粗糙度达到Ra3.2后更换上该系统,经一到两次的操作便可得到Ra0.8^Ra0.2的表面粗糙度,并且具有良好的几何精度。完全可以取代传统的砂带磨抛光研磨等光亮化工艺手段。是目前国内实现金属表面光亮化处理的手段中,效率最高,效果最好的工艺装备。

本系统可以处理不同直径不同长度,各种材质的光轴和台阶轴。该系统不受机床加工范围的局限,即一套系统可以在不同规格的卧式或立式车床上实现对工件最终精密加工。

2．工艺特点

高束能光整系统是一种带有超高频微量冲击式的压力光整加工系统,

用金属的常温状态下的冷塑性特点,采用专门的压光工具,对工件表层金属施加静压,使其产生塑性流动,其结果是将工件表面原有的微观波峰熨平 ，从而使其表面质量得到大幅提高。

工作时给压光刀具施加适当的静压力,使其压在工件表面上。超声压光时,工件回转,压光刀具除向工件压光表面进给之外，由于超声振动的作用,高频微量冲击工件表面。

高束能技术具有传统机械压光和喷丸强化的综合效果。由此工件表面可有效地提高硬度达20%以上,相应地提高耐磨性和耐腐蚀性,改善工件表面的拉应力特性。还能祛除加工过程中产生的微细裂纹等,从而综合提高工件的疲劳寿命。

3．应用行业:

航空航天、军工造船、科研院所、冶金制造、水力发电、工程机械、石油勘探、模具制造、电机行业等行业。

4．应用零件:

零件的内孔、外圈、内外锥面、平面、R弧、各种异形曲面等。

5．应用机床;

卧车、立车、球面车、磨床、镗床、铣床、钻床、刨床、加工中心等。

六、节能降耗

1. 高束能金属加工应用大大减少了人工成本，

2. 解决了国际行业纯手工抛光、滚压及磨削解决不了的行业问题，

3. 提高产能，由于加工技术的应用，车削效率可提升一倍多，

4. 零件一次加工到位，减少了来回搬运，抛光或上磨床的工序，

5. 减少空间利用，

6. 高束能加工表面加工设备性能稳定、技术可靠、加工效果优势明显，是当今机械行业抛光、滚压、磨削技术的革命，这将大大提升公司产品的质量和市场的竞争力，

7. 属于一次性投入，终生受益的产品，运行成本几乎为零，

8. 与抛光、磨削、滚压相比大大降低了生产成本，

9. 高束能加工表面加工设备的易损件是滚珠，每个滚珠连续回转行程大于5000公里，价格低廉，

10. 电能的消耗则更小，1kw/h(小时) ，远远低于磨床的电消耗，

11. 有独立的润滑回收系统降低生产成本，也没有废液的排放，

12. 高束能表面加工设备对人工要求低，普通熟练的工人操作即可，

13. 高束能技术提高了金属致密性，提高了工件显微硬度20%以上，

14. 所以大大提高了工件的耐磨性和疲劳寿命，磨削所不能比及的。

七、注意事项

1.高束能光整系统电源为高压设备,无专业知识人员请勿打开机箱维护设备。换能器的高压端的工作电压约为(800V-1000V),发波时人严禁接触高压端的任何部位,否则有电击和烧伤的危险!

2.电源功率输出和换能器的连接线不能接反,否则机箱将带高压电!

3.在加工的过程中,工作频率如果出现越来越低,说明换能器的温度过高了,可能是机架上的风机问题,请检查机架上的风机是否损坏。也有可能是模具出现裂纹损坏。

4.在加工的过程中,如果出现频率到了最高设定值,报警指示灯亮则说明换能器、变幅杆或模具有问题,需要检查或更换。

5.工件加工时应采用从大直径向小直径的加工方向进行加工工件加工线速度≤100米/分,走刀量0.01-0.8毫米。

6.电控柜接通电源后机箱本身带有小于24V弱电，须于正常现象。

八、安装及使用

1、高束能装置以及刀具总成为精密器件,运输及安装时,需轻拿轻放防止损坏

2、开机前请检查是否按安全要求及标准电压(220V50Hz)接入电网,是否安全接地,开机前确认开关处于OFF状态。

3、电控柜调试。机器第一次工作前需安装刀具后进行调试,即让整个高束能系统于最佳工作状态。其具体表现为振动均匀稳定, 机柜电气控制面板有调节旋钮，电流指示一般不超过0.05A-0.6A。

4、调试刀具

(1)刀具要处于非切削状态。(即刀具不接触工件)

(2)将电控柜和刀具航空接头连接好,拧紧航空插头,接好润滑、回油油管。

(3)接通电源,打开电控柜总开关,首先搜索刀具中心频率，打开超声开关,缓慢旋转功率调节旋钮。当显示数字时,观察电压表的示数。如果电压表示数不为零,旋转电控柜调节旋钮,顺时或逆时针旋转,调整过程中观察电压表示数,将电压表示数调为零位时电流表一般小于0. 5A,调整结束。

(4)将超声刀具安装于机床主轴,安装牢固,即可进行加工。

(5)按下超声开关,刀具开始发波,接着按下润滑开关,待润滑油流入工具头外。

(6)操作刀具接触工件,开始加工。

(7)加工完毕,断开超声开关、回油开关、润滑开关,最后关闭总电源。

九、常见问题及解决方法；

1、设备通电屏幕不亮

1.1、设备是否接入220v电源。如果接入，打开电源面板电源锁，电源指示灯常亮。

1.2、设备内部断路器是否断开，如果断开请手动合上断路器开关。

1.3、电源指示灯常亮，屏幕不亮，检查屏幕24v供电是否正常，24v电源插头是否松动。

2.开机后显示设备通讯失败

2.1、检查屏幕后方通讯电缆是否松动，与主板连接是否断开。

2.2、检测主板POT接口DC12v供电端是否正常。

3.刀具总成无束能振动输出。

3.1、检查高束能主板保险是否正常。

3.2、检查操作面板振幅档位选用是否合适。

3.3、高束能能量转化器是否出现线路掉线断开。

3.4、传输电缆是否正确连接。

3.5、滚珠与变幅杆连结间隙是否过大。

4.油泵不启动，由量过大过小

4.1、检查屏幕操作面板油泵开关是否打开。

4.2、检查油泵电缆是否断开。

4.3、油泵开启指示灯是否常亮。

4.4、油泵控制继电器是否有动作。

4.5、油箱油位是否到位。油品是否经过稀释。（润滑冷却液为合成脂切削液、20#机械油与煤油的3: 1混合油、自备循环回收系统不消耗）

4.6、油量过大，调节溢流阀，止溜阀，通过压力表根据实际情况调节到合适油量。

4.7、油量过小，无油量输出。查看压力表是否有压力，向下调节溢流阀，打开止流阀。注意压力表压力过大长时间使用会烧毁油泵电机，请根据工作情况调节。

4.8、刀具头无油量输出，检查油路是否堵塞。注意油管不能有直角。

5.高束能加工后光洁度未达到要求

5.1、前期加工是否能达到技术要求（精车确保Ra3.2以下，表面一致无划伤，无震纹）

5.2、所用压力是否过大或过小，主轴转速是否在标准范围内，请严格按照培训操作。

5.3、滚珠是否转动灵活，通过调整滚珠间隙确保滚珠自由转动。

5.4、滚珠与变幅杆间隙是否合适，间隙过大则无能量输出至滚珠影响加工效果，间隙过小工作时滚珠生热快，从而导致滚珠转动不灵活影响加工效果。

5.5、选用振幅档位是否合适。请根据实际情况选用振动频率。

5.6、工作时保证正常油量供应，缺油会减少滚珠使用寿命，损坏滚珠，影响加工件的表面光洁度。

5.7、检查滚珠表面是否损伤,（滚珠有一定的使用寿命，操作不当会减少使用寿命）请更换滚珠。

6.工作过程中高束能，油泵突然断电无法启动

6.1、检查电源是否松动

6.2、检查电控柜散热风扇是否正常运转。（注：请在通风良好的环境使用本设备，工作时高束能主板会产生热量，设备内部温控仪检测温度过高时会启动断电保护功能，防止烧毁主板。）

十、质量保证措施及售后服务内容

1、公司资质及质量保证措施

我公司企业首先把好原材料和元器件的进厂入库关，每批必检，同时元器件还必须再做老化试验进行筛选；生产过程实行工序间检验制度，采取自检和他检两种检验方式，并最后做带载试验。严格执行入库前逐项检验制度，做到不漏检一项；出厂前还要做带载出厂前试验，并逐项检查。

2、售前售后服务内容：

2.1 、 我方负责免费现场安装调试，并培训设备操作人员和工艺人员。

2.2 、 在贵方以后的使用过程中免费提供技术咨询和设备软件升级,并对贵公司在以后的设备使用过程中所遇到一切技术工艺问题我方将免费提供帮助。

2.3 、 自验收合格之日起免费保修壹年，终生维修。

2.4 、 设备出现故障或贵方遇到技术难题我方人员保证24小时内到贵厂处理，保修期内凡因制造不良等引起的一切故障，全部免费修理或更换元件。

2.5、  随机提供设备操作使用说明书、设备电气原理图纸。