一种超声与激光复合辅助的近等温金刚石切削装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种超声与激光复合辅助的近等温金刚石切削装置，属于高性能难加工材料的超精密切削加工技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种超声与激光复合辅助的近等温金刚石切削装置


[0001]本专利技术属于高性能难加工材料的超精密切削加工
，尤其涉及一种可以实现硬脆材料高质高效精密加工的超声振动与激光辐照复合辅助的近等温金刚石切削装置
。

技术介绍

[0002]近年来，诸如单晶硅
/
锗
、
碳
/
氮化硅
、
硬质合金等硬脆材料因其具有耐高温
、
耐腐蚀
、
耐磨损和高轻度等特性而被广泛应用于电子半导体
、
微纳制造
、
航空航天和国防军工等许多与国家未来发展密切相关的
，但上述高性能的硬脆材料则因普遍存在脆性大
、
硬度高
、
导热性差和柔韧性小等特点而难以实现高质高效的切削加工
。
例如，在采用传统金刚石车削技术对其进行加工时，普遍存在刀具磨损严重
、
切削力
/
热高
、
残余应力大
、
材料去除率低和表面...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超声与激光复合辅助的近等温金刚石切削装置，其特征在于：包括支撑与冷却模块
、
超声振动切削模块和激光辐照与光路调控模块，其中超声振动切削模块中曲轴变幅杆前端穿过支撑与冷却模块中前盖板的方孔之后，变幅杆支座利用紧固螺钉和支撑与冷却模块中
U
型基座侧壁面紧固连接，激光辐照与光路调节模块中激光伺服柔性机构通过紧固螺钉和支撑与冷却模块中
U
型基座侧壁面进行紧固连接，并将四个调高螺栓分别穿过激光伺服柔性机构之后直接作用于安装在
U
型基座两侧壁面上的两块三角支撑板之上
。2.
根据权利要求1所述的一种超声与激光复合辅助的近等温金刚石切削装置，其特征在于：所述支撑与冷却模块包括前盖板紧固螺钉
、
前盖板
、U
型基座
、
上盖板紧固螺钉
、
激光防护观察窗
、
循环冷却铜管
、
冷却管进口
、
冷却管出口
、
上盖板
、
后盖板
、
散热风扇
、
后盖板紧固螺钉
、
冷却管支架
、
支架紧固螺钉
、
三角支撑板
、
支撑板紧固螺钉和风扇紧固螺钉，其中循环冷却铜管至于安装在
U
型基座两侧壁面的四个冷却管支架的凹槽内，并分别利用四个铜管支架紧固螺钉将冷却管支架与
U
型基座进行紧固连接，循环冷却铜管的进水口和出水口则穿过后盖板上方的两个预留空槽；散热风扇与后盖板底部圆形孔槽同轴布置，并利用四个风扇紧固螺钉与后盖板进行紧固；两块三角支撑板分别利用四个支撑板紧固螺钉安装在
U
型基座的两侧壁面上；前盖板利用六个紧固螺钉安装固定到
U
型基座的前端；上盖板利用六个紧固螺钉安装固定到
U
型基座的顶部，并通过其半透明的激光防护观察窗实时观察光路调节和激光聚焦的状况，同时上盖板后部的适当位置需预留用于转动激光伺服机构调高螺栓
、
反射镜调距短丝杠和反射镜调距长丝杠的一系列圆孔；后盖板采用六个紧固螺钉安装固定到
U
型基座的后端，同样需要预留用于转动压电预紧螺栓
、
反射镜座紧固螺钉
、
上反射镜调姿螺栓
、
下反射镜调姿螺栓的一系列孔槽
。3.
根据权利要求1所述的一种超声与激光复合辅助的近等温金刚石切削装置，其特征在于：所述超声振动切削模块包括单点金刚石刀具
、
曲轴变幅杆
、
调高机构楔形块
、
楔形块微调螺栓
、
法兰盖板紧固螺钉
、
变幅杆法兰盖板
、
轴向连接螺栓
、
超声换能器
、
变幅杆支座
、
支座紧固螺钉和刀具紧固螺钉，其中曲轴变幅杆同轴置入变幅杆支座之内，其中部的法兰盘与变幅杆支座圆孔同轴布置，轴向连接螺栓穿过超声换能器的通孔之后，与曲轴变幅杆尾部的螺纹孔相连接；利用变幅杆法兰盖板及其六个紧固螺钉将曲轴变幅杆与变幅杆支座紧固连接；单点金刚石刀具通过金刚石刀具紧固螺钉固定在曲轴变幅杆的头部位置；调高机构楔形块放置于变幅杆支座底部，拧动楔形块微调螺栓，可精准调节曲轴变幅杆及单点金刚石刀具的
Y
轴方向的高度位置，确保金刚石刀具与机床主轴回转中心严格同轴
。4.
根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣奇，孟昊楠，周晓勤，刘柏志，冯华润，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：