專利名稱：復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的整形工藝。
技術(shù)背景目前，作為超精密磨削加工領(lǐng)域中的一個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)難題，復(fù)雜 型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪朝著進(jìn)一步復(fù)雜、尺寸要求更高的方向發(fā) 展，傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法早已不能適應(yīng)這樣的加工，隨之出現(xiàn)了電火 花精密整形工藝方法，用這個(gè)工藝方法能取得高效率高精度的整形效 果。發(fā)明內(nèi)容為了克服已有金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的整形工藝的加工效率低、 精度不高的不足，本發(fā)明提供一種加工效率高、精度高的復(fù)雜型面金 屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形方法，所述整 形方法包括以下步驟(1) 、根據(jù)仿形法制作電火花精密整形工具電極；(2) 、將整形階段分為預(yù)整形階段、過(guò)渡整形階段、快速整形階段、 半精整形階段、精整形階段；選擇各個(gè)對(duì)應(yīng)階段相應(yīng)的脈沖電參數(shù)和 進(jìn)給速度，脈沖電參數(shù)包括整形電流和整形電壓，媒介為水或高壓水霧，控制放電間隙為0.005 0.02mm。作為優(yōu)選的一種方案在所述步驟(2)中，所述整形電流范圍0 I麗A， Imax為最大電流；所述整形電壓Umin和U麗，UU為小電 壓，Um^為大電壓；整個(gè)整形時(shí)間為t;整形總共進(jìn)給量為L(zhǎng);最大每 次進(jìn)給量為V。預(yù)整形階段的整形電壓為Umin，整形最大電流為Imax/4，每次進(jìn)給V/2，預(yù)修整用時(shí)t/3，該階段共進(jìn)給L/3;過(guò)渡整形階段開始時(shí)整形電壓為Umin，整形最大電流為Ima/3，每次進(jìn)給量為2V/3 ，逐 漸提高整形電流，在進(jìn)給量達(dá)到L/2時(shí)，加大電壓到Un^，過(guò)渡整形用時(shí)t/3，該階段共進(jìn)給L/4;快速整形階段的整形電壓為U咖x，整形電流為Im^，每次進(jìn)給量為V，快速整形用時(shí)t/5，該階段共進(jìn)給L/4;半精整形階段的初始整形電壓為Umin，初始整形電流為2/3Imax，并逐 步降低整形電流到U3，每次進(jìn)給量為V/5，半精整形用時(shí)t/10，該階段共進(jìn)給L/10;精整形階段的整形電壓為Umh，整形電流逐步減少到U12以下，每次進(jìn)給量為V/5，精整形用時(shí)t/20，該階段共進(jìn)給 L/40。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)以下工藝方法，利用仿形法制 作電火花精密整形工具電極；按照要整形的砂輪型面制定加工用脈沖 參數(shù)和工藝階段整形電流0-6A;整形電壓120V、 160V;媒介 水、高壓水霧；工藝階段一般分為預(yù)整形階段、過(guò)渡整形階段、快速 整形階段、半精整形階段、精整形階段；選擇各個(gè)對(duì)應(yīng)階段相應(yīng)的脈 沖參數(shù)和進(jìn)給速度；控制放電間隙放電間隙控制為0.005 0.02mm; 選擇合理的整形進(jìn)給速度和深度；降低了電火花精密整形的工藝難度，在整形出具有復(fù)雜型面的砂輪，整形工藝指標(biāo)達(dá)到了較高水平。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、加工效率高、精度高；2、工藝簡(jiǎn)單。 附圖說(shuō)

圖1是設(shè)計(jì)硬質(zhì)合金刀具設(shè)計(jì)圖。 圖2是利用仿形法設(shè)計(jì)的工具電極設(shè)計(jì)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1 圖2，一種復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整 形方法，所述整形方法包括以下步驟(1) 、根據(jù)仿形法制作電火花精密整形工具電極；(2) 、將整形階段分為預(yù)整形階段、過(guò)渡整形階段、快速整形階段、 半精整形階段、精整形階段；選擇各個(gè)對(duì)應(yīng)階段相應(yīng)的脈沖電參數(shù)和進(jìn)給速度，脈沖電參數(shù)包括整形電流和整形電壓，媒介為水或高壓水霧，控制放電間隙為0.005 0.02mm。在所述步驟(2)中，所述整形電流范圍0 ImaxA， Imax為最大電 流；所述整形電壓IVin和Umax， Umh為小電壓，U^為大電壓；整 個(gè)整形時(shí)間為t;整形總共進(jìn)給量為L(zhǎng);最大每次進(jìn)給量為V。預(yù)整形 階段的整形電壓為U^，整形最大電流為U4，每次進(jìn)給V/2，預(yù)修 整用時(shí)t/3，該階段共進(jìn)給L/3;過(guò)渡整形階段開始時(shí)整形電壓為Umin， 整形最大電流為Imax/3，每次進(jìn)給量為2V/3，逐漸提高整形電流，在 進(jìn)給量達(dá)到L/2對(duì)，加大電壓到Um狀，過(guò)渡整形用時(shí)t/3，該階段共進(jìn)給L/4;快速整形階段的整形電壓為Un^，整形電流為Imax，每次進(jìn)給量為V，快速整形用時(shí)t/5，該階段共進(jìn)給L/4;半精整形階段的初始 整形電壓為Umin，初始整形電流為2/3Imax，并逐步降低整形電流到Imax/3，每次進(jìn)給量為V/5，半精整形用時(shí)t/10，該階段共進(jìn)給L/10; 精整形階段的整形電壓為Umin，整形電流逐步減少到Imax/12以下，每次進(jìn)給量為V/5，精整形用時(shí)t/20，該階段共進(jìn)給L/40。本實(shí)施例的加工刀具如圖1所示，在型號(hào)為MM7120A精密臥軸矩臺(tái)平面磨床上進(jìn)行電火花精密整形，工藝方法步驟如下步驟l:根據(jù)仿形法制作電火花精密整形工具電極，如圖2所示， 所有階段共用時(shí)2750分鐘，共進(jìn)給2. 5mm，最快進(jìn)給速度為每次5um; 步驟2:預(yù)整形階段預(yù)整形階段主要是去除砂輪的邊緣部分，且要保證工具電極損耗 達(dá)到最小，如果工具電極損耗非常大，就會(huì)影響接下來(lái)的砂輪整形精 度，所以必須減少單個(gè)脈沖放電的能量。在這個(gè)階段，由于工件(砂 輪)的棱角突出，與電極的相對(duì)面積小(僅為兩條平行線)，尖端放電 現(xiàn)象比較嚴(yán)重，為了減少工具電極的損耗，在預(yù)整形階段的整形電壓 為120V，整形最大電流控制在1.5A以內(nèi)，嚴(yán)格控制進(jìn)給量，可快速 進(jìn)給，但每次只能進(jìn)給2. 5um，預(yù)修整用時(shí)900 (±10min) min，總共 進(jìn)給量0. 9mm;步驟3:過(guò)渡整形階段過(guò)渡整形階段銜接預(yù)整形階段和快速整形階段，此時(shí)砂輪與工具 電極間的相對(duì)面積已逐漸變大，因此可以在滿足整形質(zhì)量的前提下， 盡可能提高整形效率，半精整相對(duì)于預(yù)整形提高了電參數(shù)，開始時(shí)整形電壓為120V，整形電流為2A，電火花整形效率相比預(yù)整形階段提高， 所以每次進(jìn)給可提高到3.3um，同時(shí)逐漸提高整形電流，當(dāng)砂輪表面 被逐漸的蝕除，在加工深度進(jìn)行到1. 2個(gè)毫米左右時(shí)，砂輪與電極的 相對(duì)面積已經(jīng)是兩個(gè)面，相對(duì)面積比較大。這個(gè)時(shí)候火花放電穩(wěn)定， 電火花呈斜線狀，效果比較好，這個(gè)時(shí)候可以考慮加大電壓到160V 進(jìn)行加工，相應(yīng)的進(jìn)給量也可以適當(dāng)?shù)脑龃蟮?.3um,此時(shí)進(jìn)入快速整形階段，過(guò)渡整形階段用時(shí)900 (±10min) min，總共進(jìn)給0. 64,;步驟4:快速整形階段快速整形階段，也即粗整形階段，由于此時(shí)砂輪的表面已基本成 形，所以主要是為了減少圓度誤差以及快速的去除鑄鐵粘合劑，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)快速整形規(guī)準(zhǔn)，設(shè)定整形電壓為160V，整形電流為6A，每次進(jìn) 給為0.5um。當(dāng)加工濺出的火花成兩條相交的火花線的時(shí)候，說(shuō)明砂 輪己經(jīng)成形，此時(shí)進(jìn)入半精整形階段，快速整形階段時(shí)間為 540(士10min)min，總共進(jìn)給0. 58腿； 步驟5:半精整形階段半精整形主要是由于在快速整形階段時(shí)，砂輪全部廓型已經(jīng)整形 出來(lái)，主要為了保證砂輪的表面粗糙度，所以改變電規(guī)準(zhǔn)。半精整形是快速整形階段和精整形階段中的過(guò)渡階段，設(shè)定整形電壓為160V， 整形電流降為4A，同時(shí)逐漸減低整形電流，直到整形電壓為120V,整 形電流降為2A，每次進(jìn)給嚴(yán)格控制在0. lum，半精整形階段用時(shí) 270(±10min)min，總共進(jìn)給0. 28mm; 步驟6:精整形階段為了繼續(xù)提高砂輪的精密整形精度，電火花整形進(jìn)入最后一個(gè)階 段，即精整形階段，為了提高砂輪整形精度，減少放電痕直徑，也就 是減少單個(gè)脈沖放電的能量，通過(guò)減少整形電流實(shí)現(xiàn)，同時(shí)略微進(jìn)給， 每次進(jìn)給控制在0. lum，設(shè)定整形電壓為120V，讓整形電流逐漸降低 到O. 5A以下，精整形階段用時(shí)140(±
權(quán)利要求
1. 一種復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形方法，其特征在于所述整形方法包括以下步驟(1)、根據(jù)仿形法制作電火花精密整形工具電極；(2)、將整形階段分為預(yù)整形階段、過(guò)渡整形階段、快速整形階段、半精整形階段、精整形階段；選擇各個(gè)對(duì)應(yīng)階段相應(yīng)的脈沖電參數(shù)和進(jìn)給速度，脈沖電參數(shù)包括整形電流和整形電壓，媒介為水或高壓水霧，控制放電間隙為0.005～0.02mm。
2、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形 方法，其特征在于在所述步驟(2)中，所述整形電流范圍0 ImaxA， Imax為最大電流，所述整形電壓Umin禾n Umax， Umin為小電壓，Umax 為大電壓，整個(gè)整形時(shí)間為t，整形總共進(jìn)給量為L(zhǎng)，最大每次進(jìn)給量 為V;預(yù)整形階段的整形電壓為Unin，整形最大電流為ImJ4，每次進(jìn) 給V/2，預(yù)修整用時(shí)t/3，該階段共進(jìn)給L/3;過(guò)渡整形階段開始時(shí)整 形電壓為U^，整形最大電流為Imax/3，每次進(jìn)給量為2V/3，逐漸提高整形電流，在進(jìn)給量達(dá)到L/2時(shí)，加大電壓到U自x，過(guò)渡整形用時(shí)t/3，該階段共進(jìn)給L/4;快速整形階段的整形電壓為U皿，整形電流為Imax，每次進(jìn)給量為V，快速整形用時(shí)t/5，該階段共進(jìn)給L/4;半精整形階 段的初始整形電壓為Umin，初始整形電流為2/3Imax，并逐步降低整形 電流到U3，每次進(jìn)給量為V/5，半精整形用時(shí)t/10，該階段共進(jìn)給L/10;精整形階段的整形電壓為U^，整形電流逐步減少到U12以下，每次進(jìn)給量為V/5，精整形用時(shí)t/20，該階段共進(jìn)給L/40。
全文摘要
一種復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形方法，所述整形方法包括以下步驟(1)根據(jù)仿形法制作電火花精密整形工具電極；(2)將整形階段分為預(yù)整形階段、過(guò)渡整形階段、快速整形階段、半精整形階段、精整形階段；選擇各個(gè)對(duì)應(yīng)階段相應(yīng)的脈沖電參數(shù)和進(jìn)給速度，脈沖電參數(shù)包括整形電流和整形電壓，媒介為水或高壓水霧，控制放電間隙為0.005～0.02mm。本發(fā)明提供一種加工效率高、精度高的復(fù)雜型面金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的電火花整形方法。
文檔編號(hào)B23H1/00GK101264537SQ200810061408
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月9日
發(fā)明者璟 張, 偉 李, 耿寶功, 馬樹林 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)