電火花修整金剛石砂輪的方法、使用的盤狀電極和裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術涉及一種電火花修整金剛石砂輪的方法、使用的盤狀電極和裝置。現(xiàn)有技術存在不能修整復雜曲面金剛石砂輪、修整工具易損耗從而降低修整精度的問題。本發(fā)明專利技術提供一種數(shù)控電火花修整金剛石砂輪的方法及裝置，讓電極端面與金剛石砂輪表面點接觸方式進行放電，加工（一次電火花放電蝕除）量細微，實現(xiàn)高精度修銳，多次電火花單點加工可實現(xiàn)點的高精度蝕除（修形）；采用數(shù)控技術，實現(xiàn)盤狀電極的復雜曲線運動，高精度復雜曲面的修整；電蝕時作用產(chǎn)生的整體作用是修圓，會使盤狀電極外形圓形精度更高，實現(xiàn)工具（盤狀電極）與工件（金剛石砂輪）的互勵。本發(fā)明專利技術的優(yōu)點是可以輕松能修整復雜曲面金剛石砂輪、修整工具易損耗從而降低修整精度的問題。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
電火花修整金剛石砂輪的方法、使用的盤狀電極和裝置
本專利技術涉及金剛石砂輪修整領域，具體涉及一種電火花修整金剛石砂輪的方法、使用的盤狀電極和裝置。
技術介紹
現(xiàn)代機械加工業(yè)對精度的要求越來越高，許多硬脆難加工材料如硬質合金、光學晶體、陶瓷、單晶硅等通常采用金剛石砂輪進行磨削加工，金剛石砂輪是將金剛石顆粒用金屬結合劑粘合成的盤狀加工工具。在磨削加工過程中，金剛石砂輪工作表面會逐漸損傷，出現(xiàn)表面形狀改變和磨粒鈍化現(xiàn)象。磨粒鈍化會使加工磨削力增大，磨削溫度上升，導致被加工工件工作表面出現(xiàn)微裂和燒傷色，降低了工件表面的完整性；金剛石砂輪的工作表面也失去了原有的輪廓形狀，使加工精度降低。為了保證加工質量，必須使砂輪保持鋒利和正確的輪廓形狀，因此對磨損后的砂輪進行修整才能再次使用。金剛石砂輪的修整包括修銳和修形兩個方面，修銳是指使金剛石磨粒裸露出來，修形是指使砂輪的輪廓形狀修整到設計形狀一致。目前常用的修整方法有機械修整方法和電火花修整方法等。機械修整法是采用修整工具與金剛石砂輪對磨方式來實現(xiàn)對砂輪的修銳或者平面圓柱面等簡單形狀修形。平面加工時，金剛石砂輪靜止不動，修整工具沿金剛石砂輪表面進行王府往復運動形成對磨，對磨的同時修整工具也會發(fā)生磨損，致使修整工具的輪廓形狀變化而發(fā)生改變，所以不能進行高精密的修整；圓柱面加工時，金剛石砂輪做旋轉運動，修整工具做直線往復運動，與金剛石砂輪外圓柱面形成對磨，對磨的同時修整工具也會發(fā)生磨損，致使修整工具的輪廓形狀變化而發(fā)生改變。專利CN202780833介紹了一種數(shù)控外圓磨床金剛石砂輪修整裝置，可實現(xiàn)對金剛石砂輪的外圓和端面進行形狀修整；專利CN102019585介紹一種基于數(shù)控對磨成型的金剛石砂輪V形尖角精密修整方法，采用邊緣為V形盤狀修整工具，修正工件做往復直線運動使V形側面與金剛石砂輪V尖側面形成對磨，用同樣方法對磨金剛石砂輪V尖的另一側面，從而實現(xiàn)整個V尖的修銳。總體來講，目前的機械式修整法均是依靠修整工具與砂輪的簡單運動達到簡單型面的修整目的的一種修整方法。電火花修整法是利用電極放電實現(xiàn)工件表面材料的去除從而達到修整的目的。電火花修整過程中，利用修整電極表面與金剛石砂輪表面的面接觸或者線接觸微細間隙實現(xiàn)電火花放電，電火花蝕除金剛石砂輪表面的金屬結合劑，當金屬結合劑被蝕除較多時，會使粘合在上面的金剛石顆粒脫落，從而達到金剛石砂輪表面修形目的；作用同樣會使修整電極發(fā)生電蝕損耗，致使修整條件因為修整電極的輪廓形狀變化而發(fā)生改變，所以不能進行高精密的修整。專利CN102490121介紹了一種氣中放電對磨的金屬基金剛石砂輪V形尖角修整方法，采用V形邊緣電極，利用電極邊緣表面沿與金剛石砂輪V尖側面往復直線運動，進行接觸，其接觸微細間隙差生放電作用，從而對金剛石砂輪表面的修形，用同樣的方法實現(xiàn)V尖另一側面修形，從而實現(xiàn)V尖的修銳。采用了電火花放電技術依然是只能實現(xiàn)簡單平面和圓柱面的修形，而不能修整復雜曲面金剛石砂輪。同時電蝕會使修整工具產(chǎn)生損耗，致使修整條件因為修整工具的輪廓形狀變化而發(fā)生改變，從而降低了修整精度。當修整工具損耗到一定程度時，需要更換新的修正工具。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要克服現(xiàn)有技術存在的不能修整復雜曲面金剛石砂輪、修整工具易損耗從而降低修整精度的問題。為了克服目前技術的缺點，本專利技術提供一種數(shù)控電火花修整金剛石砂輪的方法，包括下述步驟：一、盤狀電極與金剛石砂輪軸線平行安裝；二、控制數(shù)控系統(tǒng)，使盤狀電極與金剛石砂輪均高速旋轉；三、控制數(shù)控系統(tǒng)使盤狀電極沿著金剛石砂輪的復雜型面軌跡移動，盤狀電極邊緣接近與金剛石砂輪點接觸；四、盤狀電極與金剛石砂輪形成微小對磨，產(chǎn)生微小的切屑與砂輪的金屬結合劑之間的產(chǎn)生放電，從而砂輪的表面金屬結合劑被蝕除，使金剛石顆粒裸露出來，達到修銳目的；五、切屑因高速旋轉產(chǎn)生的離心作用而甩掉，結束本次放電作用；六、重復過程三、四和五蝕除較多的金屬，從而將粘合在金屬結合劑上的金剛石顆粒蝕除，達到修形目的。上述方法中所用盤狀電極的形狀為圓盤形，整體導電，中部加厚，邊緣薄，邊緣處截面為矩形。矩形的兩個邊形成兩個尖端。上述方法中所用盤狀電極的形狀為圓盤形，整體導電，中部加厚，邊緣薄，邊緣處截面為V尖形。V尖形有一個尖端，磨損后修形容易。上述方法中所用盤狀電極的形狀為圓盤形，整體導電，中部加厚，邊緣薄，邊緣處的端部為圓弧形。圓弧形在于平面接觸時，具有多個尖端。一種使用上述盤狀電極的裝置，包括二維數(shù)控工作臺和修整機構，二維數(shù)控工作臺包含X軸和Y軸的平臺，可沿X軸和Y軸兩個方向移動，盤狀電極與第一電機連接，金剛石砂輪與第二電機連接，電源的一端通過導線與金剛石砂輪相連接，電源的另一端通過導線和盤狀電極相連接。1）上述電源是脈沖電源、交流電源或直流電源。與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的優(yōu)點是：1）本專利技術創(chuàng)造性地提出，在砂輪旋轉的同時轉動修整工具，采用中間厚邊緣薄的盤狀電極作為修整工具，讓電極端面與金剛石砂輪表面點接觸方式進行放電，加工（一次電火花放電蝕除）量細微，可實現(xiàn)高精度修銳，多次電火花單點加工可實現(xiàn)點的高精度蝕除（修形）；2）采用數(shù)控技術，實現(xiàn)盤狀電極的復雜曲線運動，從而實現(xiàn)高精度復雜曲面的修整；3）電蝕時修整工具盤狀電極同樣被損耗，但是因為盤狀電極是圓盤形，因為盤狀電極的高速旋轉運動，其電蝕作用產(chǎn)生的整體作用是修圓，會使盤狀電極外形圓形精度更高，實現(xiàn)了工具（盤狀電極）與工件（金剛石砂輪）的互勵。附圖說明：圖1是裝置結構示意圖；圖2為盤狀電極與金剛石砂輪接觸局部位置放大圖；圖3為本專利技術盤狀電極與金剛石砂輪氣中對磨和放電原理圖；圖4為本專利技術盤狀電極徑向示意圖；圖5為本專利技術盤狀電極軸向示意圖；圖6為邊緣形狀為矩形的盤狀電極邊緣局部放大示意圖；圖7為邊緣形狀為V尖形的盤狀電極邊緣局部放大示意圖；圖8為邊緣形狀為圓弧形的盤狀電極邊緣局部放大示意圖；圖9為用邊緣形狀為矩形的盤狀電極進行普通外側面工作型金剛石砂輪的修整示意圖；圖10為用邊緣形狀為V尖形的盤狀電極進行凹面工作型金剛石砂輪的修整示意圖；圖11為用邊緣形狀圓弧形的盤狀電極進行凹面工作型金剛石砂輪的修整示意圖；圖12為用邊緣形狀為V尖形邊緣形狀圓弧形的盤狀電極進行圓柱凸面工作型金剛石砂輪的修整示意圖；圖13為用邊緣形狀圓弧形的盤狀電極進行圓柱凸面工作型金剛石砂輪的修整示意圖；圖14為用邊緣形狀為矩形的盤狀電極尖角磨損后用金剛石砂輪的修復示意圖；圖15為用邊緣形狀為V尖的盤狀電極尖角磨損后用金剛石砂輪的修復示意圖；附圖標記為：1二維數(shù)控工作臺，2第一電機，3金剛石砂輪；4第二電機，5為電源，6為導線，7為盤狀電極；8切屑；9為放電；10金剛石砂輪表面金屬結合劑；11金剛石顆粒，12金剛石砂輪外側面，13金剛石砂輪弧形端面。具體實施方式：下面將結合附圖對本專利技術進行詳細地說明。本專利技術提供的一種電火花修整金剛石砂輪的方法，包括下述步驟：一、盤狀電極7與金剛石砂輪3軸線平行安裝；二、控制數(shù)控系統(tǒng)，使盤狀電極7與金剛石砂輪3均高速旋轉；三、控制數(shù)控系統(tǒng)使盤狀電極7沿著金剛石砂輪的復雜型面軌跡移動，盤狀電極7邊緣接近與金剛石砂輪點接觸；四、盤狀電極7與金剛石砂輪3形成微小對磨，產(chǎn)生微小的切屑8與金剛石砂輪表面金屬結合劑10之間的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種使用數(shù)控電火花修整金剛石砂輪的方法，其特征在于：包括下述步驟一、盤狀電極與金剛石砂輪軸線平行安裝；二、控制數(shù)控系統(tǒng)，使盤狀電極與金剛石砂輪均高速旋轉；三、控制數(shù)控系統(tǒng)使盤狀電極沿著金剛石砂輪的復雜型面軌跡移動，盤狀電極邊緣接近與金剛石砂輪點接觸；四、盤狀電極與金剛石砂輪形成微小對磨，產(chǎn)生微小的切屑與砂輪的金屬結合劑之間的產(chǎn)生放電，從而砂輪的表面金屬結合劑被蝕...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：勞奇成，陳曦，李少康，王建華，陳曉東，徐臻，張新華，張盟，
申請(專利權)人：西安工業(yè)大學，西安共達精密機器有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：