[發明專利]電磁聲多場復合輔助鉆削微小深孔的方法及裝置

有效

• 申請號: 202010077185.1
• 申請日: 2020-01-24
• 公開（公告）號: CN111250746B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 梁志強;馬悅;杜宇超;王西彬;周天豐;趙文祥;解麗靜;焦黎;劉志兵
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B23B35/00
• 分類號: B23B35/00;B23B41/14
• 代理公司: 北京慧而行專利代理事務所(普通合伙) 11841
• 代理人: 李銳

1.一種電磁聲多場復合輔助鉆削微小深孔的方法，其特征在于，

電磁聲多場復合輔助鉆削微小深孔的裝置包括超聲振動刀柄、超聲波發生器、磁場輔助加工系統、銅電極、絕緣墊塊、脈沖電源；

所述超聲振動刀柄通過氣動夾緊方式與機床主軸系統連接，超聲振動刀柄底部夾持鉆削刀具，超聲波發生器接通后使超聲振動刀柄產生高頻振動并帶動鉆削刀具實現縱向往復振動；

所述磁場輔助加工系統包括兩套電磁鐵、兩個磁極、勵磁電源、兩套升降機構、底座，兩個磁極分別裝接在兩套電磁鐵上，兩套電磁鐵的線圈通過導線與勵磁電源連接，勵磁電源接通后使兩磁極中心區域產生脈沖磁場；兩套電磁鐵分別固定在兩套升降機構上，兩套升降機構對稱固接在底座上，實現兩套電磁鐵沿升降機構螺桿的縱向移動；該磁場輔助加工系統的底座裝設在機床工作臺上，使機床工作臺帶動磁場輔助加工系統做往復進給運動；

所述銅電極對稱固定在工件兩側，脈沖電源的正極和負極通過導線分別與工件兩側的銅電極連接，工件下方設有絕緣墊塊，工件與絕緣墊塊一起安裝在磁場輔助加工系統的底座上；

所述方法包括以下步驟：

步驟一、將鉆削刀具裝夾在超聲振動刀柄上，將超聲振動刀柄安裝到機床主軸系統上，連接超聲波發生器和超聲振動刀柄；

步驟二、將磁場輔助加工系統安裝到機床工作臺上，電接兩套電磁鐵和勵磁電源；

步驟三、將工件與絕緣墊塊連接，并一起固定到磁場輔助加工系統的底座上，調整安裝位置確保工件上的加工區域處于兩磁極中間位置；

步驟四、將銅電極對稱安裝在工件兩側，電接銅電極和脈沖電源的正負極；

步驟五、通過升降機構調整兩套電磁鐵的位置，保持兩個磁極對中且高度一致，使加工過程中鉆削刀具或刀具-工件切削區處于兩磁極之間的脈沖磁場中；

步驟六、通過勵磁電源、脈沖電源、超聲波發生器分別設定脈沖磁場、脈沖電場、刀具超聲振動的參數，在機床上設定鉆削加工方式和工藝參數；

步驟七、接通脈沖電源，將電脈沖通入工件；接通勵磁電源和超聲波發生器，啟動機床，鉆削刀具按設定的工藝參數鉆削加工微小深孔；產生的脈沖磁場和脈沖電場隨機床工作臺一起移動，在加工過程中刀具或刀具-工件切削區始終受到脈沖磁場的作用，工件始終受到脈沖電場的作用；

步驟八、加工完成，關閉勵磁電源、脈沖電源、超聲波發生器。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述超聲波發生器 可以調節超聲振動的頻率和振幅，所述勵磁電源可以調節脈沖磁場的強度和頻率，所述脈沖電源可以調節脈沖電場的電壓、頻率和脈沖間隔。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步驟五中，根據加工時使用的鉆削刀具材質和工件材料，選擇加工過程中將鉆削刀具或刀具-工件切削區置于兩磁極之間的脈沖磁場中。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，當工件的材質在磁場中不宜被磁化，而鉆削刀具的材質是高速鋼、硬質合金時，選擇將鉆削刀具置于兩磁極之間的脈沖磁場中。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述工件的材質為奧氏體不銹鋼、模具鋼、鈦合金。