[发明专利]一种用于成型磨削的精密超精密加工方法

说明书

本发明公开了一种用于成型磨削的精密超精密加工方法，该方法实现了金属结合剂砂轮的在位修形、在位修整、在线电解修锐及在线检测的“精准递进”磨削加工工艺模式。其方法的特征：在位实现石墨轮精密车削成型；去离子水做介质，实现砂轮电火花精密成型修形；通过金刚石滚轮对磨修整法，实现砂轮在位修整，去除硬质层；在线电解修锐，实现砂轮在磨削去除过程中始终保持良好的锋利性；在线检测，实现加工零件尺寸精度检测；根据砂轮粒度、浓度和不同工序间的递进量级，实现“精准递进”精密成型磨削加工。本方法解决了传统加工离线修形、修整、修锐、检测和加工表面质量差、加工品质一致性难易保证的难题，可实现批量生产条件下精密超精密成型磨削加工。

技术领域

本发明涉及一种成型磨削精密超精密加工方法，属精密超精密机械加工领域。

背景技术

传统加工中的成型磨具在加工过程工序冗杂繁多、每道工序都会积累加工和安装误差，此外由于磨具自身尺寸变化大、损耗严重等致命缺陷，导致加工效率低、表面质量差、加工品质一致性难以保证。表面质量和加工品质一致性会直接影响着零件的性能及使用寿命。金属结合剂砂轮具有硬度高、磨削比大、形状保持性好、不易磨损等优点。

目前传统修整方法对其修整加工较难，大多数金属结合剂砂轮修形采用电火花进行离线修形加工，容易造成二次装夹误差。此外电火花修形后的砂轮表面存在一层硬质层，在进行成型磨削加工前，需要对其进行滚轮修整去除这层硬质层，获得金属结合剂砂轮的修整。在线电解修锐(ELID)金属结合剂砂轮技术是在磨削过程中，通过电解作用进行砂轮表面微量去除，实现砂轮在磨削过程中的修锐，此过程具有砂轮形状精度保持性好、修锐过程在线、损耗小的优点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明将修形、修整、修锐、检测有机结合，发明一种在位修形、在位修整、在线修锐、在线检测的成型精密超精密加工方法。根据砂轮浓度、粒度、工序间的递进量级来实现“精准递进”精密成型磨削加工。解决了传统加工离线修形、修整、修锐、检测和加工表面质量差、加工品质一致性难易保证的难题，可实现批量生产条件下精密超精密成型磨削加工。

本发明的技术方案是：

一种用于成型磨削的精密超精密加工方法，该方法的实现过程如下。

S1在位刀具通过数控走位移曲线进行石墨轮或铜轮的精密车削，获得与成型金属结合剂砂轮廓形要求所匹配的工作电极；

S2用去离子水做金属结合剂成型砂轮电火花修形的工作介质，通过伺服电机控制加工好的成型石磨轮或铜轮与金属结合剂砂轮的间隙，调节电火花电源放电参数，进行电火花成型去除加工，获得金属结合剂砂轮的在位精密成型修形；

S3通过成型金刚石滚轮在位对电火花精密修形后金属结合剂砂轮进行对磨，去除砂轮表面由于电火花加工残留的硬质层。

S4通过ELID磨削工艺系统，实现金属结合剂砂轮的在线电解修锐，使砂轮在磨削去除过程中始终保持良好的锋利性；

S5根据砂轮的不同浓度、粒度和进给量以及工序之间的递进量级，进行“精准递进”精密成型磨削加工。

S6“精准递进”精密成型磨削加工后的成品在位进行检测，检测加工零件的尺寸精度来验证加工产品的合格性。

成型磨削的精密超精密加工方法，实现金属结合剂砂轮在位修行、在位修整、在线修锐以及在线检测。在位修形是通过数控曲线位移车削获得的成型工作电极和金属结合剂砂轮进行电火花精密去除加工后获得，介质为去离子水。在位修整是通过金刚石滚轮与金属结合剂砂轮进行对磨，实现金属结合剂砂轮的开刃修整。在位修锐是通过ELID磨削工艺系统，调控ELID专用脉冲电源参数，实现对砂轮的在线电解修锐。在线检测是通过接触式探针与工件表面直接接触，进行尺寸精度的在线测量。