一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法及系統，該方法通過壓縮空氣霧化固體潤滑粉并通過電極放電使固體潤滑粉帶電，然后通過靜電場將帶電的固體潤滑粉均勻電鍍在砂輪工作面上；該系統包括接地線的工作臺，工作臺上固接有夾具，還包括與砂輪間隔布置的噴槍，噴槍底端安裝有手柄，手柄末端裝有輸粉管，噴槍前端安裝有噴頭，噴頭中部插裝有電極針，噴槍上還安裝有接線柱和壓縮空氣管。本發明專利技術能有效地減小磨削表面的摩擦系數，減少磨粒的粘附磨損，還能降低磨削弧區溫度，改善工件表面加工質量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及磨削加工
，具體涉及一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法及系統。
技術介紹
磨削加工是精加工的重要加工工藝，其加工過程是使用砂輪與工件相互作用，由于砂輪表面磨粒通常為負前角切削，因此磨削加工過程中產生的熱量遠大于其他加工形式，在磨削加工尤其是難加工材料的磨削加工中，所消耗的機械能大部分轉化為熱能并且積聚在磨削弧區，而難加工材料中大部分具有導熱性差的特點，若不能及時將磨削過程產生的熱量疏散出去，就會導致磨削弧區溫度急劇升高，造成砂輪報廢、工件被加工表面磨削灼傷等熱損傷現象。傳統的磨削加工中，為了及時冷卻磨削弧區的高溫，一般采用連續流動的磨削液沖刷磨削弧區，通過流動的磨削液帶走熱量，但為了保證散熱效率，往往需要使用大量的磨削液。磨削液的大量使用不僅增加了生產成本還會對生態環境和操作工人的身體健康造成危害，而且砂輪高速旋轉形成的氣流屏障使得磨削液很難有效地進入磨削弧區，這樣既無法滿足磨削加工中冷卻的實際需要又有悖于綠色加工的要求。鑒于以上原因，尋求新型的既有利于降低磨削弧區溫度又經濟環保的方法，對于減少磨削過程中難加工材料工件表面的熱損傷以及生態環境的保護均有著十分重要的意義。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法及系統，以解決現有磨削加工由于需要大量磨削液所導致的成本高、污染嚴重、安全隱患高、磨削液冷卻效果差的問題。本專利技術是通過如下技術方案予以實現的：一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法，該方法通過壓縮空氣霧化固體潤滑粉并通過電極放電使固體潤滑粉帶電，然后通過靜電場將帶電的固體潤滑粉均勻電鍍在砂輪工作面上。該方法具體包括以下步驟：(A)壓縮空氣通過噴槍將固體潤滑粉霧化并噴出；(B)噴槍與電源相連使噴槍電暈放電，讓霧化的固體潤滑粉帶上負電荷，電暈放電成為靜電場的負極；(C)砂輪與工件接觸，工件通過夾具固定在工作臺上，工作臺接地線，使砂輪成為靜電場的正極；(D)帶電的固體潤滑粉在靜電場內電場力的作用下定向地噴向砂輪工作表面，在砂輪表面形成一層質地均勻且連續的潤滑涂層；(E)啟動電機驅動砂輪轉動完成對工件的磨削加工。所述固體潤滑粉為石墨或二硫化鉬。所述固體潤滑粉的粒度為200-300目。所述壓縮空氣的壓力為10-15MPa。一種實現上述靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法的磨削系統，該系統包括工作臺，工作臺上固接有裝夾工件的夾具，工作臺接地線，工件與砂輪接觸，砂輪通過砂輪軸驅動；還包括與砂輪間隔布置且隨動的噴槍，噴槍底端安裝有手柄，手柄末端裝有輸粉管，噴槍前端安裝有噴頭，噴頭中部插裝有電極針，噴槍上還安裝有接線柱和壓縮空氣管。所述噴槍前端的電極針端部與砂輪之間的距離為1-5cm。所述噴槍中軸線與工件表面之間的夾角為4-10°。本專利技術的有益效果是：與現有技術相比，本專利技術提供的靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法，通過靜電噴涂工藝將固體潤滑粉噴涂到砂輪工作表面，固體潤滑粉末在靜電吸引力和高壓空氣的共同作用下定向地噴向砂輪工作表面，在砂輪工作表面形成一層質地均勻且連續的固體潤滑涂層，使砂輪與工件之間的摩擦作用轉化為砂輪與潤滑薄膜、工件與潤滑薄膜之間的摩擦作用，這樣可以有效地減小磨削表面的摩擦系數，減少磨粒的粘附磨損，從而達到降低磨削弧區溫度、改善工件表面加工質量的目的。且使用無毒無害的固體潤滑粉，不僅可以降低加工成本，而且不會對生態環境和操作工人的身體健康造成危害。附圖說明圖1是本專利技術中磨削系統的主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖中：1-工作臺，2-夾具，3-砂輪，4-砂輪軸，5-噴槍，6-手柄，7-輸粉管，8-壓縮空氣管，9-接線柱，10-霧化噴頭，11-電極針，12-工件。具體實施方式以下結合附圖及實施例對本專利技術的技術方案作進一步說明，但所要求的保護范圍并不局限于所述；如圖1-2所示，本專利技術還提供了一種實現靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法的磨削系統，該系統包括工作臺1，工作臺1上固接有裝夾工件12的夾具2，工作臺1接地線，工件12與砂輪3接觸，砂輪3通過砂輪軸4驅動；還包括與砂輪3間隔布置且隨動的噴槍5，噴槍5底端安裝有手柄6，手柄6末端裝有輸粉管7，噴槍5前端安裝有噴頭10，噴頭10中部插裝有電極針11，噴槍5上還安裝有接線柱9和壓縮空氣管8；噴槍5前端的電極針11端部與砂輪3之間的距離為1-5cm；噴槍5中軸線與工件12表面之間的夾角為4-10°，使用該系統配合本專利技術提供的方法共同實現磨削加工，具體為以下實施例：實施例1：壓力為15MPa的壓縮空氣通過噴槍5上的壓縮空氣管8進入，將通過輸粉管7輸入噴槍5的固體潤滑粉霧化并從噴頭10噴出；噴槍5通過頂部的接線柱9與電源相連，噴槍5前端安裝的電極針11電暈放電，讓霧化的固體潤滑粉帶上負電荷，電暈放電成為靜電場的負極；砂輪3與工件12接觸，工件12通過夾具2固定在工作臺1上，工作臺1接地線，使砂輪3成為靜電場的正極，電極針11端部與砂輪3之間的距離為5cm；噴槍5中軸線與工件12表面之間的夾角為10°；帶電的固體潤滑粉在靜電場內電場力的作用下定向地噴向砂輪3工作表面，啟動電機驅動砂輪軸4帶動砂輪3轉動，隨著砂輪3的轉動，霧化并帶電的固體潤滑粉在砂輪3表面形成一層質地均勻且連續的潤滑涂層，固體潤滑粉為粒度300目的石墨。實施例2：壓力為10MPa的壓縮空氣通過噴槍5上的壓縮空氣管8進入，將通過輸粉管7輸入噴槍5的固體潤滑粉霧化并從噴頭10噴出；噴槍5通過頂部的接線柱9與電源相連，噴槍5前端安裝的電極針11電暈放電，讓霧化的固體潤滑粉帶上負電荷，電暈放電成為靜電場的負極；砂輪3與工件12接觸，工件12通過夾具2固定在工作臺1上，工作臺1接地線，使砂輪3成為靜電場的正極，電極針11端部與砂輪3之間的距離為1cm；噴槍5中軸線與工件12表面之間的夾角為4°；帶電的固體潤滑粉在靜電場內電場力的作用下定向地噴向砂輪3工作表面，啟動電機驅動砂輪軸4帶動砂輪3轉動，隨著砂輪3的轉動，霧化并帶電的固體潤滑粉在砂輪3表面形成一層質地均勻且連續的潤滑涂層，固體潤滑粉為粒度200目的石墨。實施例3：壓力為12MPa的壓縮空氣通過噴槍5上的壓縮空氣管8進入，將通過輸粉管7輸入噴槍5的固體潤滑粉霧化并從噴頭10噴出；噴槍5通過頂部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法，其特征在于：通過壓縮空氣霧化固體潤滑粉并通過電極放電使固體潤滑粉帶電，然后通過靜電場將帶電的固體潤滑粉均勻電鍍在砂輪工作面上。

【技術特征摘要】
1.一種靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法，其特征在于：通過
壓縮空氣霧化固體潤滑粉并通過電極放電使固體潤滑粉帶電，然后通
過靜電場將帶電的固體潤滑粉均勻電鍍在砂輪工作面上。
2.根據權利要求1所述的靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法，其
特征在于：該方法具體包括以下步驟：
(A)壓縮空氣通過噴槍將固體潤滑粉霧化并噴出；
(B)噴槍與電源相連使噴槍電暈放電，讓霧化的固體潤滑粉帶
上負電荷，電暈放電成為靜電場的負極；
(C)砂輪與工件接觸，工件通過夾具固定在工作臺上，工作臺
接地線，使砂輪成為靜電場的正極；
(D)帶電的固體潤滑粉在靜電場內電場力的作用下定向地噴向
砂輪工作表面，在砂輪表面形成一層質地均勻且連續的潤滑涂層；
(E)啟動電機驅動砂輪轉動完成對工件的磨削加工。
3.根據權利要求1-2所述的靜電噴涂潤滑涂層的砂輪磨削方法，
其特征在于：所述固體潤滑粉為石墨或二硫化鉬。

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁元法，霍文國，李勇，黃健，袁繼維，李桂蘭，林齊，
申請(專利權)人：貴州省新材料研究開發基地，
類型：發明
國別省市：貴州;52