[发明专利]一种提高镍合金微切削加工性能的方法及加工设备

说明书

本发明公开了一种提高镍合金微切削加工性能的方法，它包括以下步骤：（1）、将镍合金部件夹持固定在加工设备中；（2）、对镍合金部件进行微切削加工。（3）、在加工过程中，用高压气体喷射锌合金粉末溶液到镍合金部件的切削区，在切削区内高温熔融，随着加工刀具的移动均匀渗入加工表面，形成表面微裂纹；（4）、将加工完成的镍合金部件卸下完成加工。它通过在切削镍合金部件时，对切削区喷射锌合金粉末溶液，使得其在切削区内高温下熔融，渗入镍合金部件的加工表面使加工表面形成微裂纹，减少切削强度，从而达到改善镍基合金切削性能的目的，显著提高镍基合金材料切削加工性能和表面加工质量。

技术领域：

本发明涉及金属切削加工技术领域，更具体地说涉及一种提高镍合金微切削加工性能的方法及加工设备。

背景技术：

随着科技的进步微小产品广泛应用于工业，航空，医学，生物等各个行业。微切削是加工尺度定义在微米级的切削加工。加工尺度的微小需要微小的刀具，刀具尺度微小强度和刚度降低耐磨性比普通尺度切削加工显著降低。与镍基合金这种高强度低导热性的工件加工更加困难。除了要发展更强大的刀具技术，优化微切削过程以外，降低工件材料的硬度，提高工件可切削性能成为微切削加工的技术关键。

常规的材料处理工艺可以进行渗碳渗氮提高强度，如何降低材料强度，提高导热率可增加材料切削性能。经实验研究发现，微切削材料已加工表面存在很多的凹坑等表面结构，如果选择一熔点在切削区温度以内的金属陷嵌入凹坑，增大材料内应力，方便裂纹扩展可以减少切削强度，而现在并没有此类加工方式；

同时，现有的工件夹持机构一般是手动夹持后，其位置移动均是手动移动，而且其加工刀具无法调节位置，只能进行上下升降加工，加工调节效果差。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种提高镍合金微切削加工性能的方法及加工设备，它通过在切削镍合金部件时，对切削区喷射锌合金粉末溶液，使得其在切削区内高温下熔融，渗入镍合金部件的加工表面使加工表面形成微裂纹，减少切削强度，从而达到改善镍基合金切削性能的目的，显著提高镍基合金材料切削加工性能和表面加工质量，降低刀具磨损提高加工精度，而且其加工刀具可以进行前后上下移动，镍合金部件可以进行横向移动，满足加工需要。

本发明解决所述技术问题的方案是：

一种提高镍合金微切削加工性能的方法，它包括以下步骤：

（1）、将镍合金部件夹持固定在加工设备中；

（2）、对镍合金部件进行微切削加工；

（3）、在加工过程中，用高压气体喷射锌合金粉末溶液到镍合金部件的切削区，在切削区内高温熔融，随着加工刀具的移动均匀渗入加工表面，形成表面微裂纹；

（4）、将加工完成的镍合金部件卸下完成加工。

所述锌合金粉末溶液由锌合金粉末、聚酰胺树脂和聚乙烯醇、去离子水组成，其锌合金粉末0.1-0.3%，聚酰胺树脂10-15%，，聚乙烯醇20%-25%，其余为去离子水。

所述锌合金粉末溶液中的锌合金粉末的颗粒直径在1至5㎛。

所述高压气体压力在0.4至0.6MPa。

所述镍合金部件的加工表面的切削厚度大于等于10㎛。

一种提高镍合金微切削加工性能的加工设备，它包括机架平台，机架平台的顶面固定有横向移动机构，横向移动机构的移动块上固定有夹持机构，待加工的镍合金部件安装在夹持机构上；

所述机架平台的顶面后部固定有前后移动机构，前后移动机构的水平移动块的顶面上固定有连接座，连接座的前壁面上固定有竖直升降机构，竖直升降机构的升降块的前壁面上固定有电机架，电机架的底板顶面上固定有加工电机，加工电机的输出轴的底端伸出电机架的底板底面并固定有加工刀具，加工刀具的底端对着镍合金部件；

所述机架平台的顶面的后部右侧固定有锌合金粉末溶液装置，锌合金粉末溶液装置的喷射头对着镍合金部件的切削区。