超声波与激光协同铣削系统及其加工技术
2025-01-22 15:26
No.1331647342046355456
技术概要
PDF全文
本技术涉及一种超声波与激光协同辅助的铣削系统及其加工技术,该系统包含一个内置激光发射模块的主轴,主轴端部连接有刀柄,刀柄内部安装有超声椭圆振动单元,该单元的输出端连接铣刀。主轴、刀柄、超声椭圆振动单元以及铣刀均设有光束孔,且这些光束孔同轴排列。系统通过中心光束孔直接传递连续激光束至铣刀头部,作用于工件加工表面,使得激光束能够集中作用于曲面、深腔及凹槽等复杂结构,有效实现激光辅助加工,确保铣削加工的高质量完成。
背景技术
硬脆材料,如高强度陶瓷、硬质合金、玻璃及碳纳米管,凭借其独特的物化性能,在航天航空、电子信息、光学、能源等领域拥有广泛的应用,特别是在高性能雷达、导弹导引头等关键装备中不可或缺。然而,这类材料的高硬度、低韧性和高脆性特性,使得在加工过程中刀具极易断裂、磨损,从而难以保证加工质量,且加工效率偏低。因此,硬脆材料的高效精密加工问题,已成为制造业领域亟待解决的关键难题。 能场辅助加工技术,作为针对硬脆难加工材料的有效解决方案,近年来在我国加工制造业中备受瞩目,其应用范围日益广泛。其中,超声振动辅助加工与激光辅助加工以其卓越的性能和成效,成为两项标志性的先进加工技术。超声振动辅助加工技术通过降低加工过程中的摩擦系数,增强材料塑性流动,显著提升硬脆材料的可加工性;而激光辅助加工技术以其高能量密度、高精度和非接触的特性,能有效软化工件材料,减少刀具的机械磨损,大幅提高加工效率,在硬脆材料的精密加工领域展现出独特的优势。 超声-激光协同辅助铣削技术集成了两种单一能场辅助加工的优势,同时有效规避了超声振动辅助加工效率低、激光辅助加工易产生热应力、烧伤工件等问题。针对此技术,国内外众多学者也开发了多种样式的超声-激光复合切削装备,如专利CN215941632U,公开号为CN113798563A,CN116140680A的专利申请,均可实现超声-激光复合加工功能。 然而,尽管此类加工装备展现出显著优势,但在实际应用场景中,由于超声振动单元与激光发射模块的外置设计导致集成化程度较低,使得整体结构较为松散,不利于狭窄环境工作;并且在复杂结构部件的加工中,激光束难以集中于曲面、深腔及凹槽等结构内,导致激光辅助加工的目的不能充分实现。
实现思路
阅读余下40%
技术概要为部分技术内容,查看PDF获取完整资料
该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
肖华攀  黄含  周立波
技术所属: 中山大学
相关技术
一种分流-原位基质净化液-液电萃取装置、方法及应用 一种分流-原位基质净化液-液电萃取装置、方法及应用
一种基于甲醇燃料补燃的轴向分级涡扇发动机 一种基于甲醇燃料补燃的轴向分级涡扇发动机
一种基于调谐质量阻尼器的漂浮式海上风机 一种基于调谐质量阻尼器的漂浮式海上风机
一种低负荷下灵活运行的制粉系统及方法 一种低负荷下灵活运行的制粉系统及方法
基于NSGAⅡ算法和BP神经网络的轮辋焊接工艺优化方法 基于NSGAⅡ算法和BP神经网络的轮辋焊接工艺优化方法
一种摩擦焊机散热冷却器 一种摩擦焊机散热冷却器
掺混气体燃料的预混喷嘴 掺混气体燃料的预混喷嘴
一种数控机床废料收集机构 一种数控机床废料收集机构
一种带外驱功能的栏木机用电液执行器 一种带外驱功能的栏木机用电液执行器
一种冷冻水产品封袋装置 一种冷冻水产品封袋装置
技术分类
电信、广播电视和卫星传输服务 电信、广播电视和卫星传输服务
互联网软件服务 互联网软件服务
集成电路设计 集成电路设计
信息集成数字服务 信息集成数字服务
电气机械制造 电气机械制造
计算机、通信、电子设备制造 计算机、通信、电子设备制造
医药制造、生物基材料 医药制造、生物基材料
石油煤矿化学用品加工 石油煤矿化学用品加工
化学原料制品加工 化学原料制品加工
非金属矿物加工 非金属矿物加工
金属制品加工 金属制品加工
专用设备制造 专用设备制造
通用设备制造 通用设备制造
通用零部件制造 通用零部件制造
汽车制造业 汽车制造业
铁路、船舶、航天设备制造 铁路、船舶、航天设备制造
电力、热力生产和供应 电力、热力生产和供应
燃气生产和供应 燃气生产和供应
水生产和供应 水生产和供应
房屋建筑、土木工程 房屋建筑、土木工程
交通运输、仓储和邮政 交通运输、仓储和邮政
农、林、牧、渔业 农、林、牧、渔业
采矿业 采矿业
农副、食品加工 农副、食品加工
烟草、酒水加工 烟草、酒水加工
纺织皮具居家制品 纺织皮具居家制品
文教体娱加工 文教体娱加工
苏ICP备18062519号-5 © 2018-2025 【123技术园】 版权所有,并保留所有权利