数控电解修磨抛光技术研究与应用.pdf

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1、jL；蒸趑亟。l雪蚕蛋l数控电解修磨抛光技术研究与应用河南科技学院(新乡453003)王振宁侯凯歌元国伟随着工业设备和产品不断地向精密化方向发展，传较大，复杂模具的表面质量极不容易保证。为了解决这统加工方法在有些领域已经很难胜任高精度的加工要些问题，我们进行了数控电解修磨抛光技术的试验研求，特别是对复杂形状的模具精密抛光的问题尤其突究，使复杂形状模具零件的电化学修磨抛光加工完全实出，因此新型修磨抛光加工工艺的研究就有着重要的意现了自动化。义。作为新型加工技术之一的电化学光整加工以其加工1．试验原理和方法效率高、工具无损耗、加工后工件表面无热影

2、响层、结数控电解修磨抛光的原理如图】所示，工件5和修构表面光滑、无内应力、无裂纹、加工不受材料硬度的磨工具6分别接低压脉冲直流电源的正极和负极，电解限制等优点，在光整加工领域中得到快速的发展。但是液通过喷头8在两极间通入电解液，运行加工程序，数到目前为止自动化的电化学光整加工还是主要应用在平控机床主轴低速旋转，磨头沿着工件表面作仿形运动。面、轴类等形状简单零件上，对模具等复杂形状零件的接通电源后，在电化学的作用下工件表面发生阳极溶解加工还停留在手工操作上。采用手工操作的电化学修磨并形成很薄的一层氧化膜，这层氧化膜电阻很大但很软，抛光加工，不仅

3、对工人熟练度要求较高，而且劳动强度被旋转的修磨工具磨头迅速刮除，使工件被加工表面上米级磨损量。金刚石刀具在切削时由于氧化、石墨化和糙度可用表面轮廓仪、隧道显微镜来测量。工件表面层碳化的形成还会形成热化学性磨损。对切削区域温度的的应力、变质层、微细裂纹等缺陷可以x光衍射法和激升高进行抑制是一种比较有效的提高金刚石刀具抗磨损光干涉法检测。性能的方法。另外，在充满饱和碳气体中进行切削也可(5)工艺过程编制在微细切削加工中工艺过程编抑制金刚石的碳化。制应充分考虑如下问题：加工时要循序渐进、严格要(3)被加工材料在材料的微细切屑去除过程中，求；正确选择

4、定位基准，控制定位基准面的加工质量；被加工材料的性能(如化学成分、物理和力学性能等)严控夹紧变形及在加工中的变形；妥善、合理安排热处也是影响加工精度和表面粗糙度的重要因素之一。材料理工序。的选择是以纳米级的表面质量为前提的，可称之为“微(6)工作环境微细切削加工的工作环境是保证加加工性”，影响微加工性的因素有：材料与金刚石的内工质量的必要条件。对工作环境主要有温度、湿度、净部亲和性(或化学反应)、晶体结构、杂质、缺陷及其化及防振等方面的要求。关键技术主要有：纳米级加工分布和热处理等。为此，为了获得良好的加工精度和表所需的工作环境；利用遥控、遥

5、现等科学手段进行加工面粗糙度，被加工材料必须是没有气泡、缺陷、晶粒细与检测，以消除人为的影响因素；空气、切削液等恒温化无杂质的材料，加工后残余应力要小，能长期保持尺方法的研究。寸精度的稳定性。(7)操作者的技艺操作者不但要有高超的技艺，(4)工件检测精密测量与加工一样重要。对于微而且要有较宽的知识面，懂得机械、电子、计算机、物细工件的高精度尺寸、几何形状及位置尺寸等，可以用理、化学和材料学，才能胜任精密微细切削加工这项工电感测微仪和激光干涉仪等来检测；表面形貌及表面粗作。MW(待续)(收稿日期：20101102)磊工。冷加工2071年第2期●

6、筌wwwmeta1working7950．com隧盈越撇。露出活化面并继续电解。这样在电解和机械磨削的交替一开启数控机床运行程序一程序结束关闭电解液和电解作用下，达到去除表面氧化膜减小表面粗糙度值的目的。电源一卸下工件温水冲洗。试验中我们共作了6组试验。I23456789IOII2．试验结果及分析检查工件表面，经过数控电解修磨抛光后工件表面质量均匀，无抛光死角，无电解“凹坑”，表面无附着物，检测工件表面粗糙度，不同电压和移动速度下的表面粗糙度值如附表所示。图1数控电解修磨抛光原理电压、移动速度对表面粗糙度的影响1．脉冲直流电源2．机床工作台3

7、．电解液箱4．强磁铁电解磨头移动速度／5．工件6．修磨工具7．数控机床主轴8．电解液喷头103080(mm·min)9．阀门lO．离心泵11．滤网加工前表面粗糙度值5～4．85～4．85～4．8R。／ixm6V电压加工后表面粗0．64—0．531．3～O．861．8～1．4糙度值R／txm12V电压加工后表面0．71～O．561．1—0．721．30．9粗糙度值R／m分析：利用数控铣床可以精确地控制磨头和lT件间的相对距离，并保证磨头在每一点都有一个恒定的移动速度，从而保证电解加工均匀，加工后工件表面有一个均衡的质量。从表中可以看出，移动速度

8、和表面粗糙度值成正比，移动速度越大，单位时间内表面抛光时间越短，加工后表面粗糙度值也越大；移动速度越小，单位面积上抛光时间长，表面质量也越好。但是不是抛光时间越长越