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　　申请号：201310662058

　　申请人：大连理工大学

　　摘要：本发明提供了一种金刚石刀具切削黑色金属的方法，大气压冷等离子体射流调控切削界面与超声振动辅助切削相结合。在大气压条件下，将石墨针裸电极放电产生的冷等离子体射流用绝缘导管引出后输送至切削区域，可有效调控金刚石刀具与黑色金属的接触界面。射流中的活性碳粒子聚集在金刚石刀具与黑色金属的接触界面，同时黑色金属表面吸附的活性粒子可阻止金刚石刀具与黑色金属直接接触，抑制金刚石刀具的化学磨损。超声振动的空化作用形成高压和切削时的复杂热力作用促进冷等离子射流中的活性粒子与新生的黑色金属表面反应，生成与金刚石化学亲和力比黑色金属低的物质，强化抑制金刚石刀具磨损的作用。

　　独立权利要求：1.一种金刚石刀具切削黑色金属的方法，其特征在于：该方法采用大气压冷等离子体射流调控超声振动辅助切削黑色金属，设备包括冷等离子体射流发生装置和超声振动装置；冷等离子体发生装置包括石墨针裸电极冷等离子体射流发生器和供气系统；工作气体源经供气系统进入石墨针裸电极冷等离子体射流发生器；将石墨针裸电极冷等离子体射流发生器固定在机床上，使其能与金刚石刀具同步进给；高压电源的高、低压输出端分别与石墨针裸电极冷等离子体射流发生器的电极相连；产生含活性碳离子的冷等离子体射流，用绝缘导管引出后传送至切削加工区域；导管安装在刀尖附近，并且出口正对切削区的位置；超声振动装置包括超声波信号发生器、超声振动装置和金刚石刀具；其中，超声振动装置可实现一维超声振动辅助切削或二维超声振动辅助切削；切削时，打开冷等离子体发生装置；开启高压电源，逐渐提高输出电压，直到导管的出口产生稳定的等离子体射流；调整导管的位置和方向，使切削区刀-工、刀-屑接触界面能够浸没在冷等离子体射流之中；打开超声波信号发生器，超声频电信号传输至超声振动装置，将超声频电信号转换为超声频机械振动，带动金刚石刀具作超声频机械振动。