[发明专利]电接触加热辅助超声振动表面强化及光整加工装置及方法

权利要求书

1.一种电接触加热辅助超声振动表面强化及光整加工装置，包括电刷、主轴、 导线、灭弧装置、电源、超声发生装置、工件和卡盘，其特征是，所述超声发生装置的刀头、电源、灭弧装置、套在主轴上的电刷、主轴、卡盘和工件依次串联组成一个导电回路，利用导电回路中产生的电流，使工件表面与刀头接触部分的材料产生焦耳热瞬时升温软化，结合超声振动实现光整加工、表面强化、细晶强化以及消除残余应力。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述超声发生装置包括超声波发生器，超声波发生器与超声换能器相连，超声换能器上连接有变幅杆，变幅杆前端设有刀头，刀头与工件表面接触，刀头还通过导线与电源相连。

3.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述电源为低压直流电源。

4.一种利用电接触加热辅助超声振动表面强化及光整加工装置的加工方法，其特征是，包括：

1）将电刷安装于车床主轴上；

2）用导线依次连接电刷、灭弧装置、电源和刀头，使其在电刷—灭弧装置—低压直流电源—刀头—工件—卡盘—主轴—电刷之间形成导电回路；

3）利用回路中的低压大电流，使工件表面与刀头接触部分的材料产生焦耳热瞬时升温软化；

4）同时在刀头上沿工件径向施加超声振动，使刀头以超声频冲击工件表面，产生超声振动冲击作用在工件表面上，并且利用金属电接触加热软化的特点，对工件表面进行强化和微小形变处理，完成对工表面的强化处理和光整加工，提高工件表面质量，降低表面粗糙度，消除表面残余应力，同时还能够对工件表面材料起到细晶强化作用。