塑性材料专用ELID磨削金属结合剂砂轮的研制.pdf

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