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集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法

阅读:947发布:2023-02-18

专利汇可以提供集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 机械加工 方法,尤其是一种切削自动化加工方法。本发明中采用机械运动复合方式或电 信号 复合方式,刀具发生精密微位移实现材料去除加工,使 工件 达到一定尺寸 精度 的同时,超声频振动使工件完成超声表面光整加工,实现了材料去除加工和超声表面光整同步加工生产,提高了生产效率。,下面是集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法专利的具体信息内容。

1.集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法,现有技术采用方法包括:1)在加工机床上装夹工件;2)将刀位移动到切削起始位置;3)计算切削量,设定进刀距离;4)进行尺寸精加工;5)退刀;6)重复步骤3、4、5直到工件尺寸达到精加工要求;7)换刀,将超声加工刀具装到机床刀架上;8)开启声波设备,调整超声工具头高度、预压等参数;9)进行工件表面加工;10)退刀,卸下工件,加工完成,其特征在于:本方法中取消了步骤5和步骤7,将步骤3和步骤8合并,步骤4和步骤9合并。
2.根据权利要求1所述的一体化装置,其特征是:步骤3和步骤8合并采用机械运动复合方式,将超磁致伸缩微位移驱动器与超声换能器通过连接板连为一体,超声换能器在超声频电源驱动下,使刀具发生超声振动,变幅杆起振幅放大和聚能的作用;超磁致伸缩微位移驱动器推动超声换能器、变幅杆和刀具一起实现定位,实现刀具的运动上的两个运动即微位移和超声振动的叠加
3.根据权利要求1所述的一体化装置,其特征是:步骤3和步骤8合并采用电信号复合方式,将用于微位移驱动的功放输出与用于超声振动的功放输出叠加,超声频电信号作为低频电信号上的载波,复合信号输入至集微位移和超声振动一体的超磁致伸缩棒执行器,在低频段,超磁致伸缩棒、变幅杆和刀具都表现为刚体,低频的电信号驱动超磁致伸缩棒实现精密定位,在超声频段,超磁致伸缩棒、变幅杆和刀具都可看作弹性体,超声波以纵波形式传播,引起各质点沿波前进方向按正弦规律在原地作往复运动,并以声速传导至刀具,使刀具作超声振动。

说明书全文

集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法

技术领域

发明涉及一种机械加工方法,尤其是一种切削自动化加工方法。

背景技术

工件的尺寸精加工指用金属切削刀具从工件上切除多余的金属,使工件的尺寸精度达到设计要求,常用的有车削铣削、磨削等;表面光整加工是一种提高工件的表面质量的加工工艺,常用的有滚压、研磨及超声光整加工等。传统的主要方法是:车削或铣削后,再磨削加工;车削或铣削后,再进行滚压加工;车削或铣削后,再进行超声光整加工等。其中超声光整加工,尤其是在合金高温合金、工程陶瓷等一些较难加工材料以及焊接件的表面加工中,对提高工件的表面质量、工件的显微硬度、耐磨性、疲劳强度和疲劳寿命有显著的效果。目前的超声光整加工工艺是在工件切削具备一定尺寸精度后,再进行超声光整加工,工件的装夹、加工参数的调整分多步进行,往往导致加工效率低下,且在超声光整过程中易造成因工艺参数调整、装夹不当引起的工件表面损伤,甚至破坏已有的尺寸精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种能同时进行材料去除加工和超声表面光整一体化加工的方法。
为实现本发明的目的,本说明书提供了一种集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法,将包括:1)在加工机床上装夹工件;2)将刀位移动到切削起始位置;3)计算切削量,设定进刀距离;4)进行尺寸精加工;5)退刀;6)重复步骤3、4、5直到工件尺寸达到精加工要求;7)换刀,将超声加工刀具装到机床刀架上;8)开启声波设备,调整超声工具头高度、预压等参数;
9)进行工件表面加工;10)退刀,卸下工件,加工完成;等步骤的现有技术采用方法进行修改,取消了步骤5和步骤7,将步骤3和步骤8合并,步骤4和步骤9合并。
步骤3和步骤8合并可以采用机械运动复合方式。将超磁致伸缩微位移驱动器与超声换能器通过连接板连为一体,超声换能器在超声频电源驱动下,使刀具发生超声振动,变幅杆起振幅放大和聚能的作用;超磁致伸缩微位移驱动器推动超声换能器、变幅杆和刀具一起实现定位,实现刀具的运动上的两个运动即微位移和超声振动的叠加
步骤3和步骤8合并也可以采用电信号复合方式。将用于微位移驱动的功放输出与用于超声振动的功放输出叠加,超声频电信号作为低频电信号上的载波,复合信号输入至集微位移和超声振动一体的超磁致伸缩棒执行器,在低频段,超磁致伸缩棒、变幅杆和刀具都表现为刚体,低频的电信号驱动超磁致伸缩棒实现精密定位,在超声频段,超磁致伸缩棒、变幅杆和刀具都可看作弹性体,超声波以纵波形式传播,引起各质点沿波前进方向按正弦规律在原地作往复运动,并以声速传导至刀具,使刀具作超声振动。
本发明中采用电信号复合方式情况下,低频电流信号和超声频电流信号经耦合装置,形成一种复合电流信号,该复合信号是低频大电流信号上叠加了超声频电流载波信号,复合信号输入到超磁致伸缩换能器,在低频大电流信号激励下,超磁致伸缩换能器为一刚体,实现精密、快速定位,在超声频电流信号激励下,超磁致伸缩换能器发生超声频振动,超磁致伸缩换能器实现的运动是低频的精密微位移和超声频振动的叠加,刀具发生精密微位移实现材料去除加工,使工件达到一定尺寸精度,超声频振动使工件完成超声表面光整加工,使材料去除和超声表面光整一体化加工得以实现。本发明实现了材料去除加工和超声表面光整同步加工生产,提高了生产效率。
本发明的目的,特征及优点将结合实施例,参照附图作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明的结构及系统示意框图;图2是图1中复合方式为机械运动示意框图;图3是图1中复合方式为电信号示意框图。

具体实施方式

参照上图,提供下述实施例。通过实施例将有助于理解本发明,但不限制本发明的内容。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
实施例1:这种集材料去除和超声表面加工一体化的生产方法,将包括:1)在加工机床上装夹工件;2)将刀位移动到切削起始位置;3)计算切削量,设定进刀距离;4)进行尺寸精加工;5)退刀;6)重复步骤3、4、5直到工件尺寸达到精加工要求;7)换刀,将超声加工刀具装到机床刀架上;8)开启超声波设备,调整超声工具头高度、预压力等参数;9)进行工件表面加工;10)退刀,卸下工件,加工完成;等步骤的现有技术采用方法进行修改,取消了步骤5和步骤7,将步骤3和步骤8合并,步骤4和步骤9合并。
步骤3和步骤8合并采用机械运动复合方式。将超磁致伸缩微位移驱动器与超声换能器通过连接板连为一体,超声换能器在超声频电源驱动下,使刀具发生超声振动,变幅杆起振幅放大和聚能的作用;超磁致伸缩微位移驱动器推动超声换能器、变幅杆和刀具一起实现定位,实现刀具的运动上的两个运动即微位移和超声振动的叠加。
实施例2:步骤3和步骤8合并采用电信号复合方式。将用于微位移驱动的功放输出与用于超声振动的功放输出叠加,超声频电信号作为低频电信号上的载波,复合信号输入至集微位移和超声振动一体的超磁致伸缩棒执行器,在低频段,超磁致伸缩棒、变幅杆和刀具都表现为刚体,低频的电信号驱动超磁致伸缩棒实现精密定位,在超声频段,超磁致伸缩棒、变幅杆和刀具都可看作弹性体,超声波以纵波形式传播,引起各质点沿波前进方向按正弦规律在原地作往复运动,并以声速传导至刀具,使刀具作超声振动。
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