elid 磨削工艺控制研究

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1、应用与试验2014年第1期(第27卷，总第129期)·机械研究与应用·ELID磨削工艺控制研究宁生科，柯镭(西安工业大学，陕西西安710021)摘要：砂轮表面氧化膜的形成规律与特性对ELID超精密磨削质量有着重要的影响。研究在ELID磨削中氧化膜的形成规律，基于电化学基本原理，模拟砂轮表面氧化膜形成过程，并分析金刚石砂轮电解预修整过程中氧化膜的生长规律，在此基础上，总结出控制氧化膜生长的几个主要因素之间的关系，分析和确定氧化膜生长厚度与电压之间的关系，应用循环结构编程设计实现ELID磨削工艺控制。关键词：

2、EI肛)磨削，电解在线砂轮修整，金刚石砂轮，工艺控制，程序设计中图分类号：TH16文献标志码：A文章编号：1007—4414(2014)01—0060—02ELIDGrindingProcessControlResearchNINGSheng—ke．KELei(Xian．TechnologicalUniversity，XianShaanxi710021，China)Abstract：Formingregularityandcharacteristicsofgrindingwheelsurlhceoxide

3、fihnhasimportantintluencetothequalityofELIDultra-precisiongrinding．TheformationofoxidefilminELIDgrindingisstudied．Basedonthebasicprincipleofelectro—chemical，simulationofformingprocessofgrindingwheelsurfaceoxidefilmisdone，andthegrowprocesslawoftheoxidefilm

4、ofdiamondwheelelectrolyticdressingisanalyzed。Onthisbasis，themainfactorsthatcontrolingthegrowthoftheoxidefilmissulnupandtherelationshipbetweenthethicknessofgrowthofoxidefilmandthevoltageisanalyzedanddetermined，thenprogranuningdesignisusedtorealizeELIDgrind

5、ingprocesscontro1．Keywords：ELIDgrinding，pre—dressing，diamondgrindingwheel，processcontrol，programdesign1弓l言EIID(ElectrolyticIn—processDressing)技术是在1987年由日本物理化学研究所的大森整等人首次提出的一种磨削新工艺，其基本原理是利用在线电解作工作用对金属基砂轮进行修整¨J。具体的磨削过程是在砂轮(阳极)和金属电极(阴极)之间浇注电解磨削液，砂轮接直流脉冲电源的正极

6、，金属电极接直流脉冲电源的负极，由此构成电解系统。在电场的作用图1ELID超精密磨削原理下，作为阳极的砂轮金属结合剂发生溶解而被逐渐去除，因而磨粒凸出砂轮表面，由于同时在砂轮表面生2控制模型成不导电的氧化膜，阻止了电解对阳极金属砂轮的进实际上在ELID磨削修整过程中，氧化膜的电阻一步溶解使得砂轮不会过度磨损。通过控制脉冲电值一直随着氧化膜厚度的变化而改变，根据欧姆定律源的电压输出，从而使得磨粒处于工作需求的状基本公式：，=U／R，变换得到：R=l／I=K．U(令太[5—9jL：0=1／I)。再根据电阻定律

7、基本公式：R=pL／s(式中：PELID超精密磨削原理如图1所示。其特点在于为制成电阻的材料电阻率，L为绕制成电阻的导线长对砂轮进行阳极在线修整，增大容屑空间，使砂轮在度，S为绕制成电阻的导线横截面积。)，结合实际令，J磨削过程中处于最佳磨削状态。在工业现场中没有：h将其变换得到：R=p／sxh=Kxh(式中常数K=p／s；一个通用的工艺控制模型，笔者将基于ELID预修整P为氧化膜电阻率；S为氧化膜与工件有效接触面工艺的金属结合剂金刚石砂轮表面氧化膜形成的现积。)。象进行分析和研究，确定出一个单因素通用的

8、工艺控综合上述欧姆定律的变换公式和电阻定律的变制模型并最终实现对其的控制。换公式可得到电压与氧化膜厚度之间的确定关系：收稿日期：2013一J1—22基金项目：陕_曲省科技攻关项目(项目编号2009K07—18)作者简介：宁生科(1964一)．男，陕西礼泉人，教授，主要从事机械制造及自动化、模具设训‘与制造、精密加工技术等领域的研究工作·60··机械研究与应用·2014年第1期(第27卷，总第129期)应用与试验K。=K~h，变