[发明专利]声电协同切削装置和声电协同切削系统

说明书

本发明公开了声电协同切削装置和声电协同切削系统。声电协同切削装置用于切削金属工件，包括基座，基座上间隔设置有多个可回转伸缩支架。可回转伸缩支架包括支杆和回转臂，支杆固定连接基座，回转臂可升降地转动连接支杆，回转臂上设置有滚轮，滚轮和基座的上表面间隔设置。可回转伸缩支架导电且和金属工件构成闭合回路。本发明实施方式的声电协同切削装置，通过流经工件表面的电流的热效应，软化切削区材料，降低工件的切削抗力，提高难加工金属材料的切削效率。

技术领域

本发明涉及钛合金、钨合金等航空航天领域难加工金属材料的切削领域，尤其涉及声电协同切削装置和声电协同切削系统。

背景技术

在金属材料切削加工领域，某些难加工的金属材料，比如钛合金和钨合金，由于硬度高，非常不易加工，或者加工硬化严重，造成切削力急剧增大，进而导致刀具损耗过快，增加了金属切削的成本。同时，难加工金属材料的加工效率低下。

发明内容

本发明实施方式提供的声电协同切削装置，用于切削金属工件，包括基座，所述基座上间隔设置有多个可回转伸缩支架，

所述可回转伸缩支架包括支杆和回转臂，所述支杆固定连接所述基座，所述回转臂可升降地转动连接所述支杆，所述回转臂上设置有滚轮，所述滚轮和所述基座的上表面间隔设置，

所述可回转伸缩支架导电且和所述金属工件构成闭合回路。

本发明实施方式的声电协同切削装置，通过流经工件表面的电流的热效应，软化切削区材料，降低工件的切削抗力，提高难加工金属材料的切削效率。

在某些实施方式中，所述可回转伸缩支架上分别设置有脉冲电流正极接线处和脉冲电流负极接线处，所述脉冲电流频率为60-2000Hz，脉宽为30-900μs，峰值电流为10-1000A。

在某些实施方式中，所述回转臂呈向远离所述基座突出的U型，所述滚轮设置在所述回转臂的末端。

在某些实施方式中，所述可回转伸缩支架和所述基座之间设置有绝缘陶瓷垫。

在某些实施方式中，所述基座自下而上依次包括底座、隔热板和冷却板，所述底座、隔热板、冷却板和所述可回转伸缩支架通过螺钉固定连接。

在某些实施方式中，所述隔热板为绝缘玻纤耐热板或隔热陶瓷板。

在某些实施方式中，所述冷却板的内部开设有迷宫式冷却回路，所述冷却板上设置有冷却管接头，所述冷却管接头连通所述迷宫式冷却回路。

本发明实施方式提供的声电协同切削系统，包括如上任一实施方式所述的声电协同切削装置和超声波刀具组件，所述超声波刀具组件位于所述基座的上表面的上方。

本发明实施方式的声电协同切削装置，通过流经工件表面的电流的热效应，软化切削区材料，降低工件的切削抗力，提高难加工金属材料的切削效率。同时，超声波刀具的介入使工件的加工表面的粗糙度、刀具磨损进一步降低，加工效率进一步得到提升。超声波刀柄涂设绝缘涂层，能防止脉冲电流在切削过程中通过刀具传导至加工中心主轴，对超声波刀具造成损坏。

在某些实施方式中，所述超声波刀具组件包括刀柄和刀头，所述刀头和所述刀柄连接的部分涂设有绝缘层。

本发明实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的声电协同切削系统的平面结构示意图。

具体实施方式