復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)的制作方法
【專利說明】復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]復(fù)合材料具有密度低、比強度和比模量高、可設(shè)計性強、耐腐蝕性能好、抗疲勞性能好和結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，這些經(jīng)過成型制備的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件和零件上，許多連接裝配和附件安裝用的孔、窗口、型腔和安裝定位面等需要進(jìn)行精密機械加工，這些結(jié)構(gòu)件和零件不僅對加工精度和加工質(zhì)量要求高，而且對加工效率也有很高要求，由于這些復(fù)合材料硬脆材料具有硬度高、脆性大和耐磨性好等特點，材料切削加工性差，零件加工要求高，很難用傳統(tǒng)機械加工方法和加工工具進(jìn)行加工。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，可通過傳統(tǒng)加工和特種加工方法的復(fù)合，不同特種加工方法的復(fù)合等多種形式組合出各具特點的新的復(fù)合加工方法，達(dá)到優(yōu)勢互補，解決難加工材料的切削難題。
[0007]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，包括以下內(nèi)容:
(1)超聲輔助切削加工系統(tǒng)主要由超聲電源、超聲能量傳輸系統(tǒng)、超聲換能器、超聲變幅桿、工具或工件、冷卻液供給單元等組成；
(2)在超聲輔助切削加工過程中，超聲電源通過超聲發(fā)生器將產(chǎn)生大于15kHz的高頻電信號，并經(jīng)過功率放大后輸出功率超聲信號，通過傳輸系統(tǒng)將功率超聲信號傳輸?shù)匠晸Q能器，再經(jīng)過超聲換能器將電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的機械振動，通過超聲變幅桿將機械振動的幅度增大，并傳遞給工具或工件，使其產(chǎn)生超聲振動，實現(xiàn)超聲輔助切削加工。
[0008]本發(fā)明提供的復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，其有益效果在于，改變了材料去除機理，降低了工具與工件之間的摩擦力，減少了工具與工件的接觸時間，增強了工具對工件的切削去除作用，從而有效地提高了材料去除率，減小切削力，降低切削熱，減少刀具磨損，改善加工精度和質(zhì)量；既可用于碳纖維復(fù)合材料、顆粒增強復(fù)合材料、陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料等復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的加工，也可用于光學(xué)棱鏡、陶瓷盤、玻璃腔體、反射鏡輕量化結(jié)構(gòu)和陶瓷活塞等硬脆材料精密零件的加工，在航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0009]
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合一個實施例，對本發(fā)明提供的復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
實施例
[0011]本實施例的復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，包括以下內(nèi)容:
(1)超聲輔助切削加工系統(tǒng)主要由超聲電源、超聲能量傳輸系統(tǒng)、超聲換能器、超聲變幅桿、工具或工件、冷卻液供給單元等組成；
(2)在超聲輔助切削加工過程中，超聲電源通過超聲發(fā)生器將產(chǎn)生大于15kHz的高頻電信號，并經(jīng)過功率放大后輸出功率超聲信號，通過傳輸系統(tǒng)將功率超聲信號傳輸?shù)匠晸Q能器，再經(jīng)過超聲換能器將電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的機械振動，通過超聲變幅桿將機械振動的幅度增大，并傳遞給工具或工件，使其產(chǎn)生超聲振動，實現(xiàn)超聲輔助切削加工。
[0012]復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，改變了材料去除機理，降低了工具與工件之間的摩擦力，減少了工具與工件的接觸時間，增強了工具對工件的切削去除作用，從而有效地提高了材料去除率，減小切削力，降低切削熱，減少刀具磨損，改善加工精度和質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，其特征在于:所述方法包括以下內(nèi)容: (1)超聲輔助切削加工系統(tǒng)主要由超聲電源、超聲能量傳輸系統(tǒng)、超聲換能器、超聲變幅桿、工具或工件、冷卻液供給單元等組成； (2)在超聲輔助切削加工過程中，超聲電源通過超聲發(fā)生器將產(chǎn)生大于15kHz的高頻電信號，并經(jīng)過功率放大后輸出功率超聲信號，通過傳輸系統(tǒng)將功率超聲信號傳輸?shù)匠晸Q能器，再經(jīng)過超聲換能器將電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的機械振動，通過超聲變幅桿將機械振動的幅度增大，并傳遞給工具或工件，使其產(chǎn)生超聲振動，實現(xiàn)超聲輔助切削加工。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，其系統(tǒng)是由超聲電源、超聲能量傳輸系統(tǒng)、超聲換能器、超聲變幅桿、工具或工件、冷卻液供給單元等組成；在超聲輔助切削加工過程中，超聲電源通過超聲發(fā)生器將產(chǎn)生大于15kHz的高頻電信號，并經(jīng)過功率放大后輸出功率超聲信號，通過傳輸系統(tǒng)將功率超聲信號傳輸?shù)匠晸Q能器，再經(jīng)過超聲換能器將電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)頻率的機械振動，通過超聲變幅桿將機械振動的幅度增大，并傳遞給工具或工件，使其產(chǎn)生超聲振動，實現(xiàn)超聲輔助切削加工。復(fù)合材料的超聲輔助切削加工技術(shù)，改變了材料去除機理，降低了工具與工件之間的摩擦力，減少了工具與工件的接觸時間，增強了工具對工件的切削去除作用，從而有效地提高了材料去除率，減小切削力，降低切削熱，減少刀具磨損，改善加工精度和質(zhì)量。
【IPC分類】B26D7-08, B28D1-00
【公開號】CN104552422
【申請?zhí)枴緾N201310517313
【發(fā)明人】劉升遷
【申請人】青島天恒機械有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月29日