1.一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的振動加工系統(tǒng)主要由超聲波發(fā)生裝置、縱扭復(fù)合振動裝置、硬脆工件和加工測試裝置組成，所述的超聲波發(fā)生裝置主要包括超聲波發(fā)生器、縱向振動超聲換能器和超聲波無線傳輸控制系統(tǒng)，通過相互間電信號邏輯連接形成超聲波能量輸出及能量轉(zhuǎn)換輸出系統(tǒng)；所述的縱扭復(fù)合振動裝置與超聲波發(fā)生裝置驅(qū)動連接，主要包括鎖緊結(jié)構(gòu)、前端蓋、后端蓋、壓電陶瓷片、扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)、縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、中空刀具和冷卻系統(tǒng)，其中的前端蓋、壓電陶瓷片、后端蓋、扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)、縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)依次同軸連接為一體并通過鎖緊結(jié)構(gòu)在軸兩端進(jìn)行壓緊鎖定以組裝形成軸向能量傳遞結(jié)構(gòu)，中空刀具安裝在軸向能量傳遞結(jié)構(gòu)的末端，冷卻系統(tǒng)安裝在軸向能量傳遞結(jié)構(gòu)的中心軸處；所述的加工測試裝置包括加工過程中的硬脆工件加工應(yīng)力檢測、超聲波發(fā)生裝置中部件電路檢測和縱扭復(fù)合振動裝置中部件負(fù)載檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的鎖緊結(jié)構(gòu)由預(yù)緊螺栓和固壓螺帽組成，預(yù)緊螺栓與前端蓋、壓電陶瓷片、后端蓋軸套預(yù)緊組裝，固壓螺帽與縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)軸套壓緊連接，同時后端蓋、扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)、縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)三者通過壓應(yīng)力軸套緊密連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓電陶瓷片個數(shù)至少為四個，厚度為4.6-5.6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)外部主體為筒狀結(jié)構(gòu)，其外側(cè)表面開設(shè)有縱扭轉(zhuǎn)換槽口，并設(shè)置為矩陣式排列的槽口陣列，同時各槽口為不規(guī)則傾斜程度的四方體通槽狀；縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)內(nèi)部為軸套定位結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的冷卻系統(tǒng)主要包括冷卻水入口、冷卻水出口、冷卻水源和中空出水連接管組成，其中冷卻水入口設(shè)置在預(yù)緊螺栓一端的中軸處，冷卻水出口設(shè)置在固壓螺帽一端的中軸處，中部通過中空出水連接管連接冷卻水出、入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的中空刀具與縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳動連接，中空刀具為麻花鉆，長度為26-29mm，中空刀具的中部通過固壓螺帽夾緊固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)，其特征在于，所述的扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)活動式連接在后端蓋末端，主要由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置與旋轉(zhuǎn)體組成，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)以提供軸向轉(zhuǎn)動的曲軸扭矩。
8.使用權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)進(jìn)行鉆孔的鉆孔方法，其特征在于：所述的鉆孔方法包括以下步驟：
1）對硬脆材料進(jìn)行加工應(yīng)力的測試，確定硬脆材料的加工能力范圍；
2）選定中空刀具為長度27mm的鉆孔刀具；
3）選定抗拉強(qiáng)度極限為1200MPa，屈服強(qiáng)度極限為1080MPa性能級別的預(yù)緊螺栓；
4）通過加工測試裝置對超聲波發(fā)生裝置中部件電路、縱扭復(fù)合振動裝置中部件負(fù)載以及扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控檢測，以實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)作；
5）設(shè)計縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的槽口陣列中槽口數(shù)目為18個，在外側(cè)表面布局呈3行6列，并控制鉆孔加工過程中的縱扭復(fù)合振動裝置的縱扭共振頻率為32.34KHz-36.84KHz之間，然后以輸出的縱扭振幅比作為共振檢驗(yàn)結(jié)果，縱扭振幅比在0.6-0.64之間為佳；
6）控制扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)在鉆孔加工過程中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以在共振過程中產(chǎn)生切向力；
7）鉆孔過程中，超聲波發(fā)生器與縱向振動超聲換能器輸出超聲波并傳遞驅(qū)動縱扭復(fù)合振動裝置以形成縱扭復(fù)合共振鉆孔，在控制范圍的共振頻率與縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的作用下，使共振鉆孔過程中保持鉆孔的穩(wěn)定性，并且保護(hù)振動加工系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及保證硬脆工件的表面加工質(zhì)量。
9.使用權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于硬脆材料加工的縱扭復(fù)合振動加工系統(tǒng)進(jìn)行磨削的磨削方法，其特征在于：所述的磨削方法包括以下步驟：
1）結(jié)合硬脆材料硬度及超聲波頻率加工強(qiáng)度對硬脆材料進(jìn)行加工應(yīng)力的測試，確定硬脆材料的加工應(yīng)力范圍；
2）選定長度為26mm的錐形磨削刀具；
3）選定抗拉強(qiáng)度極限為1200MPa，屈服強(qiáng)度極限為1080MPa性能級別的預(yù)緊螺栓；
4）通過加工測試裝置對超聲波發(fā)生裝置中部件電路、縱扭復(fù)合振動裝置中部件負(fù)載以及扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控檢測，以實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)作；
5）設(shè)計縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的槽口陣列中槽口數(shù)目為15個，在外側(cè)表面布局呈3行5列，并控制磨削加工過程中的縱扭復(fù)合振動裝置的縱扭共振頻率為34.62KHz，然后以輸出的縱扭振幅比作為共振檢驗(yàn)結(jié)果，縱扭振幅比在0.6-0.64之間為佳；
6）控制扭矩執(zhí)行機(jī)構(gòu)在磨削加工過程中做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以在共振過程中產(chǎn)生切向力；
7）磨削過程中，超聲波發(fā)生器與縱向振動超聲換能器輸出超聲波并傳遞驅(qū)動縱扭復(fù)合振動裝置以形成縱扭復(fù)合共振加工，在控制范圍的共振頻率與縱扭復(fù)合轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的作用下，使共振加工過程中保持磨削的穩(wěn)定性，并且保護(hù)振動加工系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及保證硬脆工件的表面加工質(zhì)量。