45. 1 Introducere

Wood și Loomis au raportat pentru prima dată metoda de prelucrare cu ultrasunete (USM) în 1927 (Nishimura 1954; Neppire 1956). Primul brevet pentru o mașină cu ultrasunete a fost acordat în 1945. Mai târziu, multe mașini cu ultrasunete au fost fabricate în întreaga lume (Springborn 1967). În 1954, a fost fabricată prima unealtă ultrasonică (Rozenberg et al. 1964). Prelucrarea cu ultrasunete are alte denumiri, cum ar fi șlefuirea cu impact ultrasonic (Moore 1986). Până la începutul anilor 1960, au fost publicate sute de lucrări despre prelucrarea cu ultrasunete și mașini-unelte cu ultrasunete cu diferite dimensiuni și tipuri (Churi 2010).

Pentru a depăși neajunsurile USM (detaliile vor fi prezentate în secțiunea „Avantaje și dezavantaje”), o mașină rotativă cu ultrasunete a fost inventată în 1964 de Percy Legge (Legge 1966). Brown și Roney au propus ideea de a combina găurirea și vibrația în brevetul său (Brown și Roney 1960). În brevet, Brown și Roney au folosit vibrații de joasă frecvență (mai mică de 1 kHz) pentru a ajuta procesul de găurire. La acea vreme, acest proces de găurire era folosit doar pentru prelucrarea materialelor lemnoase.

Prin adăugarea unui traductor ultrasonic rotativ la versiunea veche a RUM (piesa de prelucrat vibrează în sus și în jos), a fost dezvoltată o versiune mai nouă a RUM (Legge 1966). Această îmbunătățire a condus la posibilitatea lui RUM de a fora găuri în piesele staționare pentru a închide toleranțe. Folosind unelte de diferite forme, RUM poate fi folosit pentru frezarea la capăt, crestarea în T, tăierea în coadă de rândunică, filetarea șuruburilor și șlefuirea interioară și externă (Legge 1966).

Scopul acestui capitol este de a introduce prelucrarea cu ultrasunete (precum și prelucrarea rotativă cu ultrasunete), incluzând definiții, elementele mașinii, variabilele de intrare și efectele lor, aplicațiile, avantajele și dezavantajele. În plus, vor fi introduse și procese de prelucrare cu ultrasunete asistate de vibrații (UV-A). Aceste procese includ strunjirea UV-A, găurirea UV-A, frezarea UV-A, șlefuirea UV-A, prelucrarea cu descărcare electrică UV-A (EDM) și prelucrarea cu fascicul laser UV-A (LBM). Vor fi discutate principiile de prelucrare, variabilele de intrare și caracteristicile majore pentru fiecare proces.