[发明专利]超声波冲击加工异形孔的方法

说明书

本发明涉及一种超声波冲击加工异形孔的方法，将待加工工件置于磨料悬浮液中，通过使第一异形工具头向靠近待加工工件的正面进给，以在正面加工出异形孔的入口并继续加工待加工工件；通过第二进给压力使第二异形工具头向靠近反面的方向进给，以在反面加工出异形孔的出口并继续加工待加工工件；当所述待加工工件的剩余加工量W₁达到预设值时，使第一异形工具头或第二异形工具头中的其中一者远离待加工工件，另一者以第三进给压力继续加工待加工工件，以加工出贯穿正面与反面的异形孔。通过正、反面双向进给压力进行异形孔的加工，当剩余量达到预设值时，只保留一侧的异形工具头对工件进行加工，可以有效避免在异形孔的入口和出口处产生崩边现象。

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，特别是涉及一种超声波冲击加工异形孔的方法。

背景技术

超声波加工是利用工具头端面的超声振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种成型方法。适合加工光学玻璃、陶瓷和碳化硅等具备优越的物理、化学和机械性能的硬脆材料。

采用超声波方式进行加工时，在工具头与工件之间加入液体与磨料混合的悬浮液，并在工具头振动方向上施加压力，超声波发生器产生的超声频电振荡通过超声换能器转变为超声频的机械振动，变幅杆将振幅放大再传给工具头，并驱动工具头的端面作超声振动，迫使悬浮液中的悬浮磨料在工具头的超声振动下以很大速度不断撞击抛磨被加工表面，把加工区域的材料粉粹成很细的微粒，从材料上被打击下来。

传统采用超声波加工方式对硬脆材料（例如玻璃）进行异形孔冲击加工时，容易在硬脆材料形成的异形孔的出口处产生崩边现象。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以有效避免产生崩边现象的超声波冲击加工异形孔的方法。

一种超声波冲击加工异形孔的方法，包括以下步骤：

将待加工工件置于磨料悬浮液中，并保证待加工工件的正面及反面分别朝向第一异形工具头与第二异形工具头；

通过第一进给压力使第一异形工具头向靠近所述待加工工件的正面的方向移动进给，直到第一异形工具头端面的超声振动机械能使磨料冲击所述待加工工件，以在所述待加工工件的正面加工出异形孔的入口并继续加工待加工工件；

通过第二进给压力使第二异形工具头向靠近待加工工件的反面的方向移动进给，直到第二异形工具头端面的超声振动机械能使磨料冲击所述待加工工件，以在所述待加工工件的反面加工出异形孔的出口并继续加工待加工工件；

当所述待加工工件的剩余加工量W₁达到预设值时，使第一异形工具头或第二异形工具头中的其中一者远离待加工工件；

使第一异形工具头或第二异形工具头中的另一者以第三进给压力继续加工待加工工件，以在待加工工件上加工出贯穿入口与出口的异形孔。

在其中一个实施例中，步骤通过第一进给压力使第一异形工具头向靠近所述待加工工件的正面的方向移动进给与步骤通过第二进给压力使第二异形工具头向靠近待加工工件的反面的方向移动进给同时进行。

在其中一个实施例中，步骤通过第一进给压力使第一异形工具头向靠近所述待加工工件的正面的方向移动进给与步骤通过第二进给压力使第二异形工具头向靠近待加工工件的反面的方向移动进给一前一后进行。

在其中一个实施例中，所述第一进给压力的范围为60kPa——200kPa。

在其中一个实施例中，所述第二进给压力的范围为60kPa——200kPa。

在其中一个实施例中，所述第三进给压力的范围为60kPa——200kPa。

在其中一个实施例中，所述第一进给压力等于第二进给压力，所述第三进给压力等于第二进给压力；或者