[发明专利]一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工方法及装置

权利要求书

1.一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工方法，其特征是：在超声激励的同时进行微细电解-电火花加工，对非导电硬脆材料进行微精去除加工；工具电极(2)做高速旋转，工件(4)沿主轴(1)方向做超声振动，工具电极(2)与工件(4)浸没在电解液(3)中；加电加工时，在电解液(3)中的工具电极(2)与辅助电极(10)发生电解作用，接负极的工具电极(2)周围产生电解氢气泡，由于超声的空化作用，气泡将会均匀分布在工具电极(2)周围，然后工具电极(2)与非导电工件(4)表面电解液(3)产生微细电火花放电作用击穿气泡膜，利用电火花加工产生的高温将工件(4)材料去除，同时工具电极(2)的高速旋转所带动的间隙流场能高效更新电解液。

2.根据权利要求1所述的一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工方法，其特征是：电解-电火花电源(11)采用直流高频脉冲电源，电源正负极分别与工件(4)及工具电极(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工方法，其特征是：工件(4)沿主轴(1)轴向做超声振动；高速旋转的工具电极(2)是螺旋形，工具电极(2)与主轴(1)通过精密螺纹连接，主轴(1)采用电主轴，转速为0-50000r/min。

4.根据权利要求1所述的一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工方法，其特征是：辅助电极(10)采用石墨电极，工具电极(2)及工件(4)的相对运动可实现X、Y和Z方向的移动。

5.一种面向非导电硬脆材料的微细高效加工装置，包括机床床身、电解-电火花加工单元、超声振动工作台和进给工作台(8)；进给工作台安装在机床床身上，超声振动台固定连接在进给工作台(8)上，工件(4)固定在超声振动台上；电解-电火花加工单元包括主轴(1)、工具电极(2)、辅助电极(10)、电解-电火花电源(11)，主轴(1)垂直于超声振动台放置；超声振动工作台包括超声波电源(9)、超声换能器(7)、变幅杆(6)及振动圆盘(5)；其特征是：进给工作台(8)具有X和Y两个自由度，主轴(1)具有Z方向的移动；超声振动工作台与工件(4)固定连接，将超声振动传递给工件(4)，驱动工件(4)沿主轴(1)轴向进行超声振动。