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塑性材料专用ELID磨削金属结合剂砂轮的研制
维普资讯
《精密制造与自动化》
塑性材料专用ELID磨削金属结合剂砂轮的研制
北京工业大学机电学院 (100022) 关佳亮 范晋伟 黄旭东
摘 要 本文在 已有通用型ELID磨削用金属结合剂砂轮的基础上,根据塑性材料磨削的特点和ELID磨削过程特点以及在
ELID磨削过程中砂轮电解修锐作用及生成钝化膜的效应,通过调整合金中各种成分的搭配比例,适量地增添四氧化三铁,使其
有 良好的电解成膜特性,优化出专用ELID磨削砂轮 (BJUTL--SXI型)。
前言 除,而磨粒本身不会被电解破坏,实现对砂轮表面的
《制造技术与机床》2001年第三期 《ELID镜面 修整。如图1所示,金属结合剂砂轮与电源正极相
磨削技术——金属结合剂砂轮的研制》一文中采用 接做阳极,工具电极做阴极,在砂轮和电极的间隙中
还原铁粉、铸铁粉辅以三种金属添加剂作为配方,烧 通过具有电解成膜作用的磨削液,利用 电解过程中
制出适合现有砂轮厂生产工艺条件的ELID磨削用 的阳极溶解效应,对砂轮表层的金属结合剂进行电
金属结合剂砂轮。该砂轮只是针对一般普通材料满 解去除,从而逐渐露出崭新锋利的磨粒,形成对砂轮
足ELID磨削要求的通用型ELID磨削用砂轮,还不 的修整作用;同时形成一层钝化膜附着于砂轮表面,
能完全满足塑性材料ELID精密镜面磨削加工中对 抑制砂轮的过度电解,使砂轮磨粒始终以锋利状态
砂轮的要求。被磨削材料的物理,化学,机械加工性 连续进行磨削加工。当砂轮表面的磨粒磨损,钝化
等性能的不同,决定了其磨削特点和表面成形机理 膜被工件材料刮擦去除后,电解过程继续进行,对砂
的不同,磨削加工状态不同,因而对砂轮性能的要求 轮表面重新进行修整,整个过程重复进行。上述过
也就不同。本文根据已有的研制经验,通过合理地 程是一个动态平衡的过程,既避免了砂轮过快消耗,
选用适量铁、铜、镍金属添加剂和四氧化三铁非金属 又能 自动保持砂轮表面的磨削能力。在超精密磨削
添加剂,调整金属结合剂砂轮结合剂中主要成分铁、 或光磨时,砂轮表面生成的钝化膜具有一定的厚度
铜的配比,优化结合剂中其它组分的配比,充分发挥 和弹性,且容纳有脱落下来的磨料,成为一种具有 良
各组分的最大作用和组分之间的协同效应,使砂轮 好柔性的研抛膜。精磨时,由于送给量小,钝化膜的
磨削塑性材料的主要综合性能达到最佳,满足塑性 厚度远大于磨料的出刃高度,使砂轮表面磨料在磨
材料ELID精密超精密镜面磨削加工的要求。 削中不能直接与工件接触,钝化膜将代替砂轮参与
一 真正的磨削过程。当电解作用被抑制的时候,容纳
、 EI~ID磨削原理及成形机理
利用金属结合剂砂轮导电和可电解的特性,用 着游离态脱落磨料和滑动态脱落磨料的钝化膜对工
件表面进行无压力的抛光和研磨。所以该种方法是
在线电解的方法对砂轮表面的结合剂材料进行去
一 种在金属结合剂砂轮进行磨削加工的同时利用电
解方法对砂轮进行在线修锐,使砂轮表面磨粒获得
恒定的突出量,保持稳定可控最佳的磨削状态,从而
实现精密超精密磨削的加工技术,也是一种将磨,
研,抛合为一体的复合式超精密镜面加工技术,其中
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