[发明专利]电磁声多场复合辅助钻削微小深孔的方法及装置

权利要求书

1.一种电磁声多场复合辅助钻削微小深孔的方法，其特征在于，

电磁声多场复合辅助钻削微小深孔的装置包括超声振动刀柄、超声波发生器、磁场辅助加工系统、铜电极、绝缘垫块、脉冲电源；

所述超声振动刀柄通过气动夹紧方式与机床主轴系统连接，超声振动刀柄底部夹持钻削刀具，超声波发生器接通后使超声振动刀柄产生高频振动并带动钻削刀具实现纵向往复振动；

所述磁场辅助加工系统包括两套电磁铁、两个磁极、励磁电源、两套升降机构、底座，两个磁极分别装接在两套电磁铁上，两套电磁铁的线圈通过导线与励磁电源连接，励磁电源接通后使两磁极中心区域产生脉冲磁场；两套电磁铁分别固定在两套升降机构上，两套升降机构对称固接在底座上，实现两套电磁铁沿升降机构螺杆的纵向移动；该磁场辅助加工系统的底座装设在机床工作台上，使机床工作台带动磁场辅助加工系统做往复进给运动；

所述铜电极对称固定在工件两侧，脉冲电源的正极和负极通过导线分别与工件两侧的铜电极连接，工件下方设有绝缘垫块，工件与绝缘垫块一起安装在磁场辅助加工系统的底座上；

所述方法包括以下步骤：

步骤一、将钻削刀具装夹在超声振动刀柄上，将超声振动刀柄安装到机床主轴系统上，连接超声波发生器和超声振动刀柄；

步骤二、将磁场辅助加工系统安装到机床工作台上，电接两套电磁铁和励磁电源；

步骤三、将工件与绝缘垫块连接，并一起固定到磁场辅助加工系统的底座上，调整安装位置确保工件上的加工区域处于两磁极中间位置；

步骤四、将铜电极对称安装在工件两侧，电接铜电极和脉冲电源的正负极；

步骤五、通过升降机构调整两套电磁铁的位置，保持两个磁极对中且高度一致，使加工过程中钻削刀具或刀具-工件切削区处于两磁极之间的脉冲磁场中；

步骤六、通过励磁电源、脉冲电源、超声波发生器分别设定脉冲磁场、脉冲电场、刀具超声振动的参数，在机床上设定钻削加工方式和工艺参数；

步骤七、接通脉冲电源，将电脉冲通入工件；接通励磁电源和超声波发生器，启动机床，钻削刀具按设定的工艺参数钻削加工微小深孔；产生的脉冲磁场和脉冲电场随机床工作台一起移动，在加工过程中刀具或刀具-工件切削区始终受到脉冲磁场的作用，工件始终受到脉冲电场的作用；

步骤八、加工完成，关闭励磁电源、脉冲电源、超声波发生器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波发生器 可以调节超声振动的频率和振幅，所述励磁电源可以调节脉冲磁场的强度和频率，所述脉冲电源可以调节脉冲电场的电压、频率和脉冲间隔。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤五中，根据加工时使用的钻削刀具材质和工件材料，选择加工过程中将钻削刀具或刀具-工件切削区置于两磁极之间的脉冲磁场中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当工件的材质在磁场中不宜被磁化，而钻削刀具的材质是高速钢、硬质合金时，选择将钻削刀具置于两磁极之间的脉冲磁场中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述工件的材质为奥氏体不锈钢、模具钢、钛合金。