[发明专利]铣削加工装置

说明书

本发明提出一种铣削加工装置，用于一铣床，铣床设有主轴安装部，主轴安装部上安装有主轴，主轴上安装有铣刀。铣削加工装置包括在线电脉冲处理装置。在线电脉冲处理装置用于对一工件的待加工区域进行电脉冲处理，以改善待加工区域的加工性能。在线电脉冲处理装置包括脉冲电源和电极。脉冲电源具有正极和负极，正极和负极其中之一与工件电性连接；电极能接触工件的待加工区域表面并位于铣刀前方，电极与电源的正极和负极中的另一个电性连接。使用本发明的铣削加工装置，能减小铣削所需的作用力，提高加工表面质量，降低刀具损耗。本发明结构简单，加工成本较低。

技术领域

本发明概括地说涉及机械加工领域，具体来说，涉及一种铣削加工装置。

背景技术

随着科技的发展，镍基高温合金、钛合金、合金模具钢等材料因其优良的性能，在航空、航天、医疗、原子能、电子、机械、冶金、化工、核反应堆和石油化工等领域获得了广泛的应用，并带来了巨大的社会和经济效益。但是这些材料属于典型的难加工材料，对其加工十分困难。例如镍基高温合金由于其热传导性低，强度和韧性较高，在切削过程中塑性变形抗力大，冷硬现象严重，相对加工性仅为45#钢的6％-20％，且刀具磨损严重、使用寿命低，加工效率低，加工表面存在残余拉应力、微裂纹等表面完整性问题。钛合金的切削难点包括：变形系数小、切削温度高、单位面积上的切削力大、冷硬现象严重及刀具易磨损等。

为了提高这些材料的切削加工性能，国内外专家学者多在传统切削加工方法的基础上引入其他能量进行辅助加工，主要有激光加热辅助切削、等离子弧加热辅助切削、超声振动辅助切削等。激光加热辅助切削和等离子弧加热辅助切削可降低材料切削区域的硬度，提高材料的延展性，但是相应的辅助设备昂贵，且加工区易产生毛刺和热影响层，因而降低了零件的使用性能。超声振动辅助切削能够降低加工过程中的切削力和切削热，减小工件的变形和烧伤，但使用该超声振动辅助切削加工效率低，工具损耗较为严重，而且其主要适合于简单规则形状零件的加工。

电脉冲处理是利用金属的电致塑性效应，通过给金属加载脉冲性的高峰值电流，金属内部发生运动电子与位错的交互作用，能够细化金属晶粒，改善其微观组织，从而使得金属的塑性、耐疲劳、耐腐蚀等性能得以提高，并降低其内部变形阻力和残余应力。目前，电脉冲处理主要用于金属材料的轧制、辊压、拉拔等塑性成型加工，利用金属的电致塑性效应能够降低材料塑性成型加工过程中的加工力，降低材料的强度和硬度，提高材料的塑性。

对钛合金、镍基高温合金、合金模具钢等金属材料进行整体电脉冲处理后，其硬度和强度有一定程度的降低，这有利于进行后续的机械切削加工，但是材料硬度和强度的降低会在一定程度上降低这些材料的使用性能。

目前，国内外尚未见难加工材料的在线电脉冲处理辅助铣削加工装置的文献报道。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种针对难加工材料的具有在线电脉冲处理辅助铣削加工的铣削加工装置。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种铣削加工装置，用于一铣床，所述铣床设有主轴安装部，所述主轴安装部上安装有主轴，所述主轴上安装有铣刀。所述铣削加工装置包括在线电脉冲处理装置。在线电脉冲处理装置用于对一工件的待加工区域进行电脉冲处理，以改善所述待加工区域的加工性能，所述在线电脉冲处理装置包括脉冲电源和电极。脉冲电源具有正极和负极，所述正极和负极其中之一与所述工件电性连接；电极能接触所述工件的所述待加工区域表面并位于所述铣刀前方，所述电极与所述正极和负极中的另一个电性连接。