申請?zhí)枺?01310662058

　　申請人：大連理工大學(xué)

　　摘要：本發(fā)明提供了一種金剛石刀具切削黑色金屬的方法，大氣壓冷等離子體射流調(diào)控切削界面與超聲振動(dòng)輔助切削相結(jié)合。在大氣壓條件下，將石墨針裸電極放電產(chǎn)生的冷等離子體射流用絕緣導(dǎo)管引出后輸送至切削區(qū)域，可有效調(diào)控金剛石刀具與黑色金屬的接觸界面。射流中的活性碳粒子聚集在金剛石刀具與黑色金屬的接觸界面，同時(shí)黑色金屬表面吸附的活性粒子可阻止金剛石刀具與黑色金屬直接接觸，抑制金剛石刀具的化學(xué)磨損。超聲振動(dòng)的空化作用形成高壓和切削時(shí)的復(fù)雜熱力作用促進(jìn)冷等離子射流中的活性粒子與新生的黑色金屬表面反應(yīng)，生成與金剛石化學(xué)親和力比黑色金屬低的物質(zhì)，強(qiáng)化抑制金剛石刀具磨損的作用。

　　獨(dú)立權(quán)利要求：1.一種金剛石刀具切削黑色金屬的方法，其特征在于：該方法采用大氣壓冷等離子體射流調(diào)控超聲振動(dòng)輔助切削黑色金屬，設(shè)備包括冷等離子體射流發(fā)生裝置和超聲振動(dòng)裝置；冷等離子體發(fā)生裝置包括石墨針裸電極冷等離子體射流發(fā)生器和供氣系統(tǒng)；工作氣體源經(jīng)供氣系統(tǒng)進(jìn)入石墨針裸電極冷等離子體射流發(fā)生器；將石墨針裸電極冷等離子體射流發(fā)生器固定在機(jī)床上，使其能與金剛石刀具同步進(jìn)給；高壓電源的高、低壓輸出端分別與石墨針裸電極冷等離子體射流發(fā)生器的電極相連；產(chǎn)生含活性碳離子的冷等離子體射流，用絕緣導(dǎo)管引出后傳送至切削加工區(qū)域；導(dǎo)管安裝在刀尖附近，并且出口正對(duì)切削區(qū)的位置；超聲振動(dòng)裝置包括超聲波信號(hào)發(fā)生器、超聲振動(dòng)裝置和金剛石刀具；其中，超聲振動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)一維超聲振動(dòng)輔助切削或二維超聲振動(dòng)輔助切削；切削時(shí)，打開冷等離子體發(fā)生裝置；開啟高壓電源，逐漸提高輸出電壓，直到導(dǎo)管的出口產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體射流；調(diào)整導(dǎo)管的位置和方向，使切削區(qū)刀-工、刀-屑接觸界面能夠浸沒在冷等離子體射流之中；打開超聲波信號(hào)發(fā)生器，超聲頻電信號(hào)傳輸至超聲振動(dòng)裝置，將超聲頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲頻機(jī)械振動(dòng)，帶動(dòng)金剛石刀具作超聲頻機(jī)械振動(dòng)。