[发明专利]一种难加工材料的微精加工方法及加工系统

权利要求书

1.一种难加工材料的微精加工方法，其特征是，所述的方法是在超声激励下同时进行微细放电—电解作用，进行材料微精去除加工；微细放电—电解时使用直流或脉冲电源，其电加工电压幅值不超过6V；在工具电极与工件的间隙中注入低电导率工作液；加电加工时，超声振动激励低电压、静液电解作用，纳米级半导体微粉在超声激励下，致工具电极与工件间的电场畸变、增强，工作液及其中电解氢气泡及超声空化气泡被击穿，工件表面产生微细火花放电作用。

2.根据权利要求1所述的一种难加工材料的微精加工方法，其特征是，所述的工作液为质量分数为60%～99.99%的乙醇水溶液或硝酸钠质量分数低于1%的乙醇水溶液，其中均掺入质量分数低于1%的纳米级半导体微粉。

3.实现权利要求1的一种难加工材料的微精加工系统，包括放电—电解加工单元、超声频振动单元、超声调制单元、超声斩波单元和工作台装置；所述的放电—电解加工单元包括工具电极、超声斩波电路、电涡流传感器和电加工电源；所述的超声频振动单元包括超声波发生器、压电式换能器、压电陶瓷片组合和超声振动辐射头；所述的超声调制单元包括激光微位移传感器、数字存储示波器和控制计算机；所述的超声斩波单元包括超声振动测量基准片和超声斩波电路；所述的工作台装置包括工作台和底座，其特征是，所述放电—电解加工单元中的电加工电源采用直流或脉冲电源，加工电压幅值不高于6V，电源正负极分别与工件及工具电极连接且在电路中接入限流电阻；所述超声斩波单元中的超声斩波电路设置有减法器、信号选择开关和由两个电压比较器并联构成的窗口电压比较器，超声发生器产生的超声频交变电信号通过电阻耦合接减法器的正负端子，减法器输出信号经电平转换后接信号选择开关的一个输入端，激光微位移传感器的输出电信号接信号选择开关的另一个输入端，信号选择开关的输出端接窗口电压比较器的比较信号输入端，窗口电压比较器窗口电压的高、低基准值由控制计算机设置，窗口电压比较器的输出端接光电耦合器；所述工作台装置中的工作台与其底座分别固定一个磁极，通过螺纹调节机构调节两个磁极之间的距离，以调节工具电极与工件间的接触压力，工作台与其底座由设置的弹簧机构联接。

4.根据权利要求3所述的一种难加工材料的微精加工系统，其特征是，所述的限流电阻的阻值为0.1～9Ω。

5.根据权利要求1所述的一种难加工材料的微精加工系统，其特征是，所述的减法器采用UA741。

6.根据权利要求3所述的一种难加工材料的微精加工系统，其特征是，所述的窗口电压比较器中的电压比较器采用LM339N。

7.根据权利要求3所述的一种难加工材料的微精加工系统，其特征是，所述的工作台装置保持待加工工件与工具电极之间0.10N～5.0N恒压力接触。

8.根据权利要求3所述的一种难加工材料的微精加工系统，其特征是，所述的工作台与底座安装在具有x轴微位移驱动机构和y轴微位移驱动机构的进给台上。