一种硬脆材料的多能场协同加工装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硬脆材料的多能场协同加工装置和方法，多能场协同加工装置包含刀柄、拉钉、无线电能传输盘、推力轴承、激光夹持件、匀场激光发射器、微型电机和输出齿轮。本发明专利技术将激光加工装置和超声加工装置复合在一起，利用匀场激光对加工表面进行加热和预处理，降低硬脆材料的硬度，改善材料的切削加工性。然后对要加工的表面进行超声辅助铣削，提高加工的效率，降低已加工表面的应力集中，提高已加工的表面质量，降低刀具的磨损。激光能场和超声能场复合辅助加工，解决了硬度高、脆性大等硬脆材料加工效率低，表面质量差的难题。表面质量差的难题。表面质量差的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种硬脆材料的多能场协同加工装置和方法


[0001]本专利技术涉及激光辅助加工和超声辅助加工
，尤其涉及一种硬脆材料的多能场协同加工装置和方法。

技术介绍

[0002]随着航空航天、空间技术、精密制造等行业的迅速发展，出现了高温合金、钛合金、复合材料和工程陶瓷等先进的工程材料。这些材料虽然有着许多优异的性能，但其机械加工性较低，导致加工成本高，加工后表面质量不好，生产效率低。近年来出现的加热辅助切削技术是解决硬脆材料的有效方法，通过提高局部温度改变被去除材料的性能，降低材料的硬度和强度，从而改善材料的可加工性。通过匀场激光对工件的待加工表面进行预加热，使加工区域的材料软化，改善材料的切削加工性能。但是对软化后的表面进行传统的机械加工容易使已加工表面产生较大的变形，使冷却后的表面产生内应力，对工件的表面质量产生影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种硬脆材料的多能场协同加工装置和方法。
[0004]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种硬脆材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硬脆材料的多能场协同加工装置，其特征在于，包含刀柄、拉钉、无线电能传输盘、推力轴承、激光夹持件、匀场激光发射器、微型电机和输出齿轮；所述刀柄包含壳体、法兰盘、压电换能器、双头螺柱和变幅杆；所述压电换能器包含预紧螺栓、上梁体、压电陶瓷模块和下梁体；所述上梁体、下梁体为横截面形状相同的正棱柱或圆柱体，均竖直设置，其中，下梁体上端面的中心设有和所述预紧螺栓相匹配的第一螺纹盲孔，下端面的中心设有和所述双头螺柱相匹配的第二螺纹盲孔；上梁体上端面的中心设有和所述预紧螺栓相匹配的通孔；所述压电陶瓷模块包含2M个单分区压电陶瓷片和2M个电极片，M为大于等于1的自然数；所述单分区压电陶瓷片呈正多边形或圆形，中心设有供预紧螺栓穿过的通孔，沿着厚度方向极化；所述电极片的形状和所述单分区压电陶瓷片相同；所述2M个电极片和2M个单分区压电陶瓷片依次交替层叠，使得2M个电极片和2M个单分区压电陶瓷片同轴且相邻单分区压电陶瓷片之间有电极片分隔；相邻单分区压电陶瓷片的极化方向相反；所述预紧螺栓的螺柱依次穿过所述上梁体的通孔、压电陶瓷模块中2M个单分区压电陶瓷片和2M个电极片中心的通孔后和下梁体的第一螺纹盲孔螺纹相连，将2M个单分区压电陶瓷片和2M个电极片压紧；所述变幅杆竖直设置，包含连接部和渐变部，其中，所述连接部为和所述下梁体横截面形状相同的正棱柱或圆柱体，其上端面中心设有和所述双头螺栓相匹配的第三螺纹盲孔；所述渐变部为轴对称柱体，其由上至下横截面逐渐变小，且渐变部上端面和连接部下端面形状相同、对应固连，渐变部下端面设有用于安装刀具的安装孔；所述双头螺柱一端通过第二螺纹盲孔和所述下梁体的下端面相连，另一端通过第三螺纹盲孔和所述变幅杆连接部的上端面相连，使得变幅杆和压电换能器同轴固连；所述壳体包含固定部和承载部，其中，所述固定部为轴对称柱体，承载部为两端封闭的空心圆柱体；所述固定部、承载部均竖直设置，承载部的上端面和固定部的下端面同轴固连，承载部的下端面中心设有和所述变幅杆连接部相匹配的通孔；所述压电换能器设置在承载部内，变幅杆的连接部通过法兰盘和承载部下端面的通孔固连，使得变幅杆的渐变部伸出承载部...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵重阳，王振洲，王晓博，梁晨雨，韩基山，赵波，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：