CN101559529A - 一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法 - Google Patents

Abstract

一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法，其具体步骤为：①安装待加工工件1，选择合适刀具3，安装刀具3；②根据不同工艺参数。调整激光脉冲频率，使其为超声振动频率的整数倍。③调整脉冲激光器2照射位置，开动机床，对刀。④脉冲激光器2发出1~n束激光脉冲，使其照射到刀具3下一步要加工的部位，对材料实施加热。⑤超声发生器发出振动，经换能器带动工件(或刀具)振动一次，切除已加热部分的材料。⑥重复④~⑤步，直到完成全部需要去除的材料。⑦关闭激光、退刀、关闭机床，更换零件对下一个零件进行加工。本发明解决了耐高温耐腐蚀的硬脆性材料加工难的问题。

Description

一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法

技术领域：

本发明涉及一种机械加工方法，尤其是一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法，主要应用于机械加工领域，适合于加工用其他方法难以加工或难以获得理想加工质量的硬脆性难加工材料，如工业陶瓷、金属键化合物、定向凝固高温合金等。

背景技术：

在航空航天、导弹以及汽车工业中越来越多地使用耐高温耐腐蚀的硬脆性材料，如工业陶瓷、金属键化合物、定向凝固高温合金等，用常规的机械加工方法很难对这些硬脆性材料进行加工，或者虽然能够加工，但刀具磨损快，加工表面质量不理想，效率低。现有的激光加热辅助切削方法需要大激光功率大，能量转换效率较低。而现有的振动切削加工方法只能对一般硬脆性淬影钢、不锈钢等材料加工，仍难以对超硬脆性材料如工业陶瓷、金属键化合物、定向凝固高温合金等实现有效加工。

发明内容：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法，其具体步骤为：

一、安装待加工工件，选择合适刀具，安装刀具；

二、根据不同工艺参数，调整激光脉冲频率，使其为超声振动频率的整数倍。

三、调整脉冲激光器照射位置，开动机床，对刀。

四、脉冲激光器发出1~n束激光脉冲，使其照射到刀具下一步要加工的部位，对材料实施加热。

五、超声发生器发出振动，经换能器带动工件或刀具振动一次，切除已加热部分的材料。

六、重复四~五步，直到完成全部需要去除的材料。

七、关闭激光、退刀、关闭机床，更换零件对下一个零件进行加工。

本发明利用脉冲激光对零件表面待切削部位先进行局部加热，然后用用超声振动切削去除已被加热部分材料，实现有效的的材料去除，同时又不会在工件表面产生表层或亚表层的损伤，完成对工件的加工，解决了耐高温耐腐蚀的硬脆性材料加工难的问题。

附图说明：

图1是本发明的工作原理图。

具体实施方式：

如图1所示，本发明装置由待加工工件1、加工机床、超声发生器、能量转换器、刀具3和脉冲激光器2组成。超声发生器和能量转换器与刀具3或待加工工件1连接。A为切削方向，B为振动方向，5为激光加热区。其具体加工步骤为：①安装待加工工件1，选择合适刀具3，安装刀具3；②根据不同工艺参数。调整激光脉冲频率，使其为超声振动频率的整数倍。③调整脉冲激光器2照射位置，开动机床，对刀。④脉冲激光器2发出1~n束激光脉冲，使其照射到刀具3下一步要加工的部位，对材料实施加热。⑤超声发生器发出振动，经换能器带动工件(或刀具)振动一次，切除已加热部分的材料。⑥重复④~⑤步，直到完成全部需要去除的材料。⑦关闭激光、退刀、关闭机床，更换零件对下一个零件进行加工。

Claims (1)

1、一种脉冲激光辅助加热与超声振动切削加工方法，其特征在于：

具体步骤为：

一、安装待加工工件，选择合适刀具，安装刀具；

二、根据不同工艺参数，调整激光脉冲频率，使其为超声振动频率的整数倍；

三、调整脉冲激光器照射位置，开动机床，对刀；

四、脉冲激光器发出1~n束激光脉冲，使其照射到刀具下一步要加工的部位，对材料实施加热；

五、超声发生器发出振动，经换能器带动工件或刀具振动一次，切除已加热部分的材料；

六、重复四~五步，直到完成全部需要去除的材料；

七、关闭激光、退刀、关闭机床，更换零件对下一个零件进行加工。

Images