成果介绍
本发明属于超精密加工相关技术领域,其公开了一种多场辅助的金刚石切削设备,所述金刚石切削设备包括激光辅助装置、超声振动辅助装置、磁场辅助装置及加工辅助装置,所述磁场辅助装置及所述超声振动辅助装置分别设置在所述加工辅助装置上,且两者相对设置;所述激光辅助装置与所述超声振动辅助装置相对设置;所述加工辅助装置还用于承载工件;加工过程中,所述磁场辅助装置产生磁场,所述工件位于所述磁场内;所述激光辅助装置发射激光束以对所述工件进行预热软化或者退化,所述超声振动辅助装置在金刚石刀具的刀尖处产生二维椭圆振动,同时激光束聚焦在所述金刚石刀具的刀尖上。本发明提高了加工效率及质量,延长了刀具寿命,灵活性较好。
成果亮点
1.通过微激光辅助技术实现难加工硬脆材料临界塑脆转变深度的提升,又能通过超声振动辅助单点金刚石切削技术间歇式切削的特点减小因大功率激光带来的亚表面损伤,同时可利用激光对已切削表面进行加热退火,并且通过磁场辅助加工技术可以实现在切削过程中热能—机械能—磁能三者能量的复合作用,使工件在加工过程中产生的相变回到原始结构,兼顾加工效率和表面质量。
2.激光通过金刚石刀具从刀尖点射出,加热软化工件材料,使得脆性材料的切削模式由脆性转为塑性模式,材料被切削去除,提高了效率。
3.通过所述通气孔向所述激光通道内通入气体以保持激光通道的清洁,提高激光光路的稳定性。
4.所述金刚石刀具设置在所述沉槽内,所述刀具防尘盖覆盖所述沉槽,由此防止切屑和灰尘影响激光光路。
团队介绍
许剑锋;张建国;周行;陈肖;肖峻峰;汪凯
许剑锋(Xu Jianfeng,Professor),男,1979年12月出生,教授,博士生导师。2008年加州大学圣地亚哥分校获机械工程博士学位,先后在美国西部数据公司和美国应用材料公司担任高级技术职务。2012年12月起担任数字制造装备与技术国家重点实验室教授,2014年起担任机械科学与工程学院院长助理和数字制造装备与技术国家重点实验室主任助理,2017年起担任机械科学与工程学院副院长。
成果资料