CN113199401A - 一种树脂结合剂超硬导电成形砂轮的修整方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整方法及装置,其中,树脂结合剂超硬磨料导电砂轮作为阳极,通过磨床主轴、阳极电刷与直流电源的正极连接;阴极部件与数字万用表的正极接线端连接;数字万用表的负极接线端与直流电源的负极连接;通过阴极部件的电解液出口向阴阳两极之间喷射电解液;通过修整轮主轴的运动控制成形修整轮的旋转速度与进给量。接通电路,被修整砂轮作为阳极,其轮廓包络面与阴极部件工作面轮廓之间留有0.2mm到0.5mm的间隙,间隙间注有电解液,砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属发生电解作用;确认监测得到的总电流在一定时间保持不变时断开电路;利用成形修整轮的机械作用去除磨粒及其周围的树脂结合剂。通过本发明能提高树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整效率和修整精度。
Description
技术领域
本发明涉及机械零件加工技术领域,尤其涉及一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的高效精密修整技术。
背景技术
在超硬磨料砂轮具有磨削刃锋利、磨粒硬度高、耐磨性好、精度保持性好和使用寿命长等优点,在精密、超精密制造领域得到了极为广泛的应用,并成功的推动了磨削技术的飞跃式发展。然而在实际生产中超硬磨料砂轮优异的切削性能并未的到充分的发挥,原因在于其高硬度导致修整非常困难,且在修整后难以达到满意的形状精度和表面形貌。磨削之关键在于修整,磨削过程中砂轮的切削性能以及磨削后的零件的表面质量很大程度上取决于砂轮的修整水平。一般而言,超硬磨料砂轮修整包括两个阶段:整形和修锐。整形是宏观去除砂轮表面的多余材料,使砂轮表面达到要求的几何和形位精度。修锐又叫开刃,是指将砂轮工作面超硬磨粒周围的多余结合剂去除,从而改变磨粒的出刃高度和形成必要的容屑空间,使砂轮具有优异的磨削能力。
长期以来,针对超硬磨料砂轮修整难度大的问题,研究者们开发了很多有效的修整技术,主要包括:机械修整法、电火花修整技术、在线电解修整技术、激光修整技术等。机械修整法是超硬磨料砂轮修整过程中应用最为广泛的方法,主要包括车削法、磨削法、滚压修整法、金刚石滚轮修整法。机械修整法具有方法简单、修整设备结构简单、使用方便以及修整范围广等优点。但也存在修整效率较低,修整工具磨损较快,修整精度低等问题,尤其是对于复杂形面砂轮的修整更加困难,远未达到像修整普通砂轮那样的水平。电火花修整技术和在线电解修整技术主要用于金属结合剂超硬磨料砂轮修整,前者的修整性能很大程度上取决于放电间隙和磨粒尺寸是否匹配,后者只适合修整细粒度的超硬磨料砂轮。激光修整法技术可以用于修整树脂和金属结合剂超硬磨料砂轮,其原理是采用一定强度的激光照射超硬磨料砂轮表面,在照射点产生瞬间局部高温,使磨粒和结合剂融化,实现砂轮的修整。激光修整法具有效率高、适合修整复杂形面等优点,限制其推广应用的主要问题是修整精度不理想和修整系统成本较高。在实际工程中,对于金属结合剂超硬磨料砂轮,大余量去除一般选用电火花修整技术,小余量去除一般选用机械修整技术。对于细磨料粒度的金属结合剂超硬磨料砂轮,一般选用在线电解修整技术进行精密修整。陶瓷结合剂具有较大的脆性,对于陶瓷结合剂超硬磨料砂轮,在机械修整过程中设法减小修整工具与砂轮表面的有效接触面积,形成局部高应力,使结合剂破碎性去除,便可取得理想的修整效果。
树脂结合剂超硬磨料砂轮是先将超硬磨粒、酚醛热固化树脂和塑性剂混合,在模具中成形,并在150~200℃加热固化制成的。相比于陶瓷结合剂超硬磨料砂轮,其磨料层具有一定的弹性,且抗冲击强度高,适合高速和重负荷切削等特点。相比于金属结合剂超硬磨料砂轮,其磨粒-结合剂结合强度较弱,磨削过程中砂轮自锐性较好,磨削后表面质量较高。因此在实际生产中,树脂结合剂超硬磨料砂轮的应用面最为广泛。另一方面,树脂结合剂自身没有气孔,需要靠结合剂的去除来凸出磨粒和获得容屑空间,这种结构的致密性以及树脂结合剂材料本身的较高弹塑性,使得上述各种修整方法在树脂结合剂超硬磨料砂轮修整过程中难以取得优异的修整效果。
为适应超硬磨料砂轮磨削技术的发展需求,可应用于树脂结合剂超硬砂轮的高效精密修整技术仍是亟需研发的重点方向。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的技术问题,提供一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整方法及装置,其能够解决树脂结合剂超硬磨料成形砂轮难以修整的问题,提高这类砂轮的修整效率和修整精度。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
本发明提供一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置,其包括:
树脂结合剂超硬磨料导电砂轮、阴极部件、数字万用表、直流电源、阳极电刷、成形修整轮、修整轮主轴、冷却液喷嘴和磨床主轴;
所述树脂结合剂超硬磨料导电砂轮包括砂轮基体,以及在砂轮基体外侧的磨料层;所述磨料层由树脂结合剂和导电磨粒组成;
所述树脂结合剂超硬磨料导电砂轮作为阳极,通过磨床主轴和阳极电刷与直流电源的正极连接;
所述阴极部件与数字万用表的正极接线端连接;所述数字万用表的负极接线端与直流电源的负极连接;通过阴极部件的电解液出口向阴阳两极之间喷射电解液;
通过所述修整轮主轴的运动控制成形修整轮的旋转速度与进给量;冷却液喷嘴连接冷却液供给设备,其喷嘴对着成形修整轮与树脂结合剂超硬磨料导电砂轮接触的位置,喷射磨削液。
更优选的,所述阴极部件包括:
阴极本体、密封盖板、密封螺栓和电极接线端头;
所述阴极本体为壳体结构,通过密封螺栓与密封盖板连接;阴极本体的其中一侧面通过电极接线端头与数字万用表的正极接线端连接;阴极本体的底部为曲面,其轮廓与所述磨料层轮廓包络面吻合;
所述阴极本体顶部开有电解液入口;阴极本体底部开有多个电解液出口。
更优选的,所述电解液出口为狭缝状。
更优选的,所述成形修整轮的进给量SX的取值范围为:0.75dg<SX<1dg,其中dg表示导电磨粒的名义直径。
更优选的,应用上述的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置所实现的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整方法,其包括:
步骤S101,接通电路,被修整的树脂结合剂超硬导电成形砂轮作为阳极,通过磨床主轴带动所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮运转,所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮运转过程中,其轮廓包络面与阴极部件工作面轮廓之间留有0.2mm到0.5mm的间隙,间隙间注有电解液,所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮的砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属发生电解作用,使得树脂结合剂对磨粒的把持力得到弱化;
步骤S102,监测数字万用表监测得到的总电流;
步骤S103,确认数字万用表监测得到的总电流在一定时间保持不变时,断开电路;
步骤S104,通过修整轮主轴的运动控制成形修整轮的旋转速度与进给量,使树脂结合剂超硬磨料导电砂轮与成形修整轮之间的距离缩小,直至二者接触,利用成形修整轮的机械作用去除这些磨粒及其周围的树脂结合剂;同时通过冷却液喷嘴喷洒磨削液,对修整区进行冷却和润滑。
由上述本发明的技术方案可以看出,本发明具有如下技术效果:
通过本发明化学-机械共同作用,能够提高树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整效率和修整精度。
附图说明
图1为本发明的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置的结构示意图;
图2为本发明中的阴极部件的结构示意图;
图3-1为电路刚开始接通瞬间砂轮表面导电磨料上的镀层金属电化学溶解原理图;
图3-2为电路接通一段时间后砂轮表面导电磨料上的镀层金属电化学溶解原理图;
图4-1为本发明中当电路接通后树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整原理图;
图4-2为本发明中当通电一段时间后树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整原理图;
图4-3为本发明中利用成形修整轮对电解后的树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮进行修整的原理图;
图5-1为试验过程中电解前导电树脂结合剂金刚石磨料砂轮的表面形貌图;
图5-2为试验过程中电解后导电树脂结合剂金刚石磨料砂轮的表面形貌图。
附图中:
树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1、阴极部件2、导线3、数字万用表4、直流电源5、阳极电刷6、成形修整轮7、修整轮主轴8、冷却液喷嘴9、磨床主轴10;阴极本体21、密封盖板22、密封螺栓23、电极接线端头24;电解液入口211、电解液出口212。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案,以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同,则相应的位置关系也有可能随之发生变化,故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中,属于“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,也可以是一体地连接,也可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信,也可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元器件内部的联通,也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
本发明实施例一提供一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置,通过该修整装置能够提高树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整效率和修整精度。该修整装置的结构如图1所示,其包括:树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1、阴极部件2、导线3、数字万用表4、直流电源5、阳极电刷6、成形修整轮7、修整轮主轴8、冷却液喷嘴9和磨床主轴10。
图1中,ns为树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1的转速;nx为成形修整轮7的转速;vx为成形修整轮7的进给速度。
树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1作为阳极,通过磨床主轴10、阳极电刷6和导线3与直流电源5的正极连接;阴极部件2通过导线3与数字万用表4的正极接线端连接;数字万用表4的负极接线端通过导线3与直流电源5的负极连接;通过阴极部件2的电解液出口向阴阳两极之间的间隙喷射电解液,电解液为自来水;成形修整轮7安装在修整轮主轴8上,并通过修整轮主轴8的运动控制成形修整轮7的旋转速度与进给量;冷却液喷嘴9连接冷却液供给设备,其喷嘴对着成形修整轮7与树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1接触的位置,喷射磨削液。磨削液可以为自来水。
各个部件的详细结构及功能如下:
树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1:
树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1包括砂轮基体11,以及在砂轮基体外侧的磨料层12。
磨料层12由树脂结合剂和导电磨粒组成。其中的导电磨粒由表面镀覆有金属镀层的超硬磨料颗粒构成,该超硬磨料可以为金刚石或CBN。通过在超硬磨料颗粒表面镀覆金属,能够改善磨料的磨削性能,提高磨削效果,此外还可以赋予磨粒特殊的物理性能,如导电性。金属镀层包括:Cu、Ni、Ni-Co二元合金、Cu-Sn-Ti多元合金等任意一种或多种材料。Cu金属镀层只需要有1μm的厚度,就可以使超硬磨料变为导电体。对于其它金属镀层材料,也只需镀层厚度等于数微米,就可以使超硬磨料变为导电体。超硬磨料可以为金刚石或CBN(Cubic Boron Nitride立方氮化硼)磨料。
由导电磨粒和绝缘树脂结合剂组合而制得的磨料层12属于复合型导电高分子材料,其导电机理可以通过宏观层面上的渗流理论(即接触性导电理论),以及微观层面上的隧道效应和电场发射理论来解释。从整体来看,载流子迁移过程并不是某一理论的单独作用,而是三种效应竞相作用的结果。在高导电填料含量下,导电粒子的间距小,形成链状通道的几率大,这时渗流理论起主要作用;在低导电填料含量、低外加电压条件下,导电粒子间距较大,隧道效应起主要作用;在低导电填料、高外加电压下,场致发射效应的作用显著。
阴极部件2:
阴极部件2的结构如图2所示,该阴极部件2包括:阴极本体21、密封盖板22、密封螺栓23和电极接线端头24。
其中阴极本体21为壳体结构,通过密封螺栓23与密封盖板22连接。阴极本体21的其中一侧面上设计有电极接线端头24,通过导线3与数字万用表4的正极接线端连接。阴极本体21的底部为曲面,其轮廓与树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1的磨料层12轮廓包络面吻合,这样能够保证通电后超硬磨料导电砂轮1的砂轮磨料层表面的局部电流密度趋于均匀,从而能够保证修整过程中电化学溶解作用的均匀性,达到更高的修整精度和效率。此外,阴极本体21顶部开有电解液入口211;阴极本体21底部开有多个电解液出口212,这种结构的阴极部件2可以确保砂轮在高速旋转时,电解液能持续稳定的进入电解区。多个电解液出口212可以为狭缝状,也可以为其它形状,目的是为了使提高电解液的喷射压强或速度。
数字万用表4用来测量电回路的电流,用电流乘以时间得到电路消耗的电量。
成形修整轮7可以是普通磨料成形砂轮也可以是超硬磨料成形砂轮。成形修整轮的进给量SX的取值范围为:0.75dg<SX<1dg。dg表示导电磨粒的名义直径。
上述一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整系统的工作原理如下:
整个修整过程由两部分组成:一、电化学溶解作用:树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1表面的导电磨粒上镀层金属的电化学溶解,这种溶解作用可以弱化树脂结合剂对磨粒的把持力。二、机械作用:去除已弱化的磨粒及其周围的树脂结合剂。具体如下:
一、电化学溶解作用:
修整开始后,树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1作为阳极,通过磨床主轴10、阳极电刷6和导线3与直流电源5正极连接;阴极部件2通过导线3和数字万用表4的正极接线端连接;数字万用表4的负极接线端通过导线3与直流电源5的负极连接。通过阴极部件2的电解液出口向阴阳两极间隙喷射电解液,电解液为自来水。当电流通过时,树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1表面的导电磨粒上的镀层金属发生电化学溶解,同时弱化树脂结合剂对超硬磨料的把持力。
砂轮表面导电磨料上的镀层金属电化学溶解原理如图3-1和图3-2所示。图3-1表示电路刚开始接通瞬间,此时磨料层表面导电超硬磨料上的金属镀层尚未发生电化学溶解。图3-2表示为电路接通一段时间后,可以看出电化学溶解作用使磨料层表面导电超硬磨料上的金属镀层发生电化学溶解。
根据磨削理论,单位面积内所包含的磨粒数(即:磨粒的面密度)近似等于:
Ns=[6Vg/(πdg 3)]2/3 (1)
dg=15.2/M (2)
式(1)-式(2)中,Ns为磨粒的面密度;Vg为磨料层磨粒的体积分数;dg为磨料的名义直径;M为磨料的粒度号。
根据法拉第第一定律,单位面积内导电磨料表面的镀层完全溶解所消耗的电量为:
Q=m/(ηK) (3)
m=4π(dg/2)2δ0ρNs (4)
式(3)-式(4)中,Q为单位面积内导电磨料表面的镀层金属完全溶解所消耗的电量;m为单位面积内导电磨料表面的镀层金属的总质量;η为电流效率,取决于参加电极反应物质的种类、电解液种类、电解液浓度、温度、pH值等;δ0为磨粒表面镀层金属的厚度;ρ为镀层金属的密度;Ns为磨粒的面密度;K为镀层金属的电化学当量,表示通过单位电量所电解的镀层金属的量,定义为:
K=Ma/(nF) (5)
式中,F为法拉第常数,其大小为96485C/mol;Ma为镀层金属的摩尔质量,n为镀层金属的离子电价。
对于二元合金和三元合金的电化学当量KA-B和KA-B-C可由式(6)-(7)计算:
KA-B=1/(PA/KA+PB/KB) (6)
KA-B-C=1/(PA/KA+PB/KB+PC/KC) (7)
式中,PA,PB,PC分别为合金中各组分元素的百分含量;KA,KB,KC分别为各组分元素的电化学当量。
根据式(1)-式(7),可估算单位面积内导电磨料上的镀层金属完全溶解所消耗的电量Q。基于直流电源5设定的电压值、数字万用表4监测得到的电路电流以及电解时间可以计算得到实际单位面积内消耗的平均电量Q’。
当Q’≥Q时,表示砂轮表面的导电磨料上的镀层金属已经充分溶解。此刻,树脂结合剂对磨粒的把持力已经最小。
电解过程中,阳极(即:树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1表面)发生镀层金属的电化学溶解反应,如公式(8):
Me=Men++ne- (8)
阴极表面主要发生吸氧反应,电解液中的氢离子得到电子与电解液中溶解的氧气分子结合生成水分子。
O2+4H++4e-=2H2O (9)
随着电解过程的进行,电解液的pH值可能略微增大,这种情况下可以利用酸碱中和滴定的方式来使电解液恢复中性。
二、机械作用:
电解完成后,调节成形修整轮7的进给量,使树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1与成形修整轮7之间的距离缩小,直至使二者接触;同时通过冷却液喷嘴9喷洒磨削液,对修整区进行冷却和润滑。
在机械力的作用下,树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1表面的被电解作用弱化了的磨粒及这些磨粒周围的树脂结合剂被去除,由此完成砂轮的修整。值得注意的是成形修整轮7可以是普通磨料成形砂轮也可以是超硬磨料成形砂轮。
图4-1、图4-2、图4-3为树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮在不同阶段的修整原理图。其中阴极部件2和成形修整轮7的工作面轮廓和修整后砂轮的理想轮廓相同。如图4-1所示,当电路接通后,被修整的砂轮作为阳极,由于其轮廓包络面与阴极部件工作面轮廓差异较大,在两侧位置处,电极间隙较小,电流密度较大,导电磨料上的镀层金属溶解较快;在中间位置处,两电极间隙较大,电流密度较小,导电磨料上的镀层金属溶解较慢。这就导致了电解一段时间后,砂轮两侧处的导电磨料上的镀层金属溶解量远大于中间位置处的溶解量,如图4-2所示。这种电化学溶解总量的差异,导致了树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮两侧位置处树脂结合剂对磨料的把持力远小于中间位置处的把持力,此时利用成形修整轮7对电解后的树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮施加机械修整力(如图4-3所示),在成形修整轮7所施加的机械修整力作用下,两侧位置处的磨粒更容易剥落,从而实现成形砂轮的精密且高效的修整。
如此电化学-机械反复作用,便可以完成树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的精密修整。值得注意的是:在机械作用过程中,成形修整轮7的进给量应小于等于磨粒的名义直径dg。
实施例二
本发明实施例二提供一种树脂结合剂超硬导电成形砂轮的修整方法,在实施本修整方法之前,需按照如上的修整装置的连接方式,将各个部件连接好;然后利用该组装好的修整装置对树脂结合剂超硬导电成形砂轮进行修整。该修整方法具体实施过程包括如下步骤:
步骤S101,接通电路,被修整的树脂结合剂超硬导电成形砂轮作为阳极,通过磨床主轴10带动所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮运转,所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮运转过程中,该树脂结合剂超硬导电成形砂轮的轮廓包络面与其轮廓包络面与阴极部件工作面轮廓之间留有0.2mm到0.5mm的间隙,间隙间注有电解液,树脂结合剂超硬导电成形砂轮的砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属发生电解作用,使得树脂结合剂对磨粒的把持力得到弱化;
步骤S102,监测数字万用表4监测得到的总电流;
步骤S103,确认数字万用表4监测得到的总电流在一定时间保持不变时,断开电路;
步骤S104,通过修整轮主轴8的运动控制成形修整轮7的旋转速度与进给量,使树脂结合剂超硬磨料导电砂轮1与成形修整轮7之间的距离缩小,直至使二者接触,利用成形修整轮7的机械作用去除这些磨粒及其周围的树脂结合剂;同时通过冷却液喷嘴9喷洒磨削液,对修整区进行冷却和润滑。
数字万用表4监测得到的总电流在一定时间保持不变时,说明砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属已几乎完全溶解,此时再利用成形修整轮7的机械作用去除这些磨粒及其周围的树脂结合剂。
实验和结论:
为了验证上述修整装置及方法的有效性,进行了电解实验。实验所使用的砂轮为导电树脂结合剂金刚石磨料砂轮。磨料体积分数为25%,名义直径为91μm,表面镀有Ni-P合金。图5-1为电解前导电树脂结合剂金刚石磨料砂轮的表面形貌图,图5-2为电解一段时间后导电树脂结合剂金刚石磨料砂轮的表面形貌图。
通过二者对比可以清晰的看出,电解作用使砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属(即:Ni-P合金)发生溶解。由此可以证明使用本发明所提出的方法是有效的。
由于电解作用大大弱化了树脂结合剂对磨粒的把持力,因此本发明可以显著减小修整过程中成形修整轮7的磨损,并提高修整效率。该修整技术对复杂形状成形砂轮修整具有独特的优势,当被修整砂轮的初始轮廓与预先设定的阴极工作面轮廓的不一致时,砂轮轮廓面凸出部分优先被修整,而凹入部分则很难被修整,这种选择性效应使得该修整技术更容易得到较好的形状精度。导电磨粒上镀层金属只有数微米的厚度,因此即便使镀层金属完全电化学溶解,其所消耗的电能也是极小的。电解过程选用自来水为电解液,因而相比于传统的电化学过程,所提出的修整过程更为绿色,对设备的腐蚀程度更小。
此外,在电解过程中,导电磨粒上的镀层金属溶解必然导致阳极的有效电极面积减小,使电路总电流减小,电解作用变弱。当用数字万用表4监测得到的总电流一定时间保持不变时,说明砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属已几乎完全溶解。此刻可以利用成形修整轮7的机械作用去除这些磨粒及其周围的树脂结合剂。因此该方法还具有结构简单和整个修整过程容易控制等优点。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但实施例并不限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内,所做的任何等效变化或润饰,同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
Claims (5)
1.一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置,其特征在于,所述修整装置包括:
树脂结合剂超硬磨料导电砂轮(1)、阴极部件(2)、数字万用表(4)、直流电源(5)、阳极电刷(6)、成形修整轮(7)、修整轮主轴(8)、冷却液喷嘴(9)和磨床主轴(10);
所述树脂结合剂超硬磨料导电砂轮(1)包括砂轮基体(11),以及在砂轮基体外侧的磨料层(12);所述磨料层(12)由树脂结合剂和导电磨粒组成;
所述树脂结合剂超硬磨料导电砂轮(1)作为阳极,通过磨床主轴(10)和阳极电刷(6)与直流电源(5)的正极连接;
所述阴极部件(2)与数字万用表(4)的正极接线端连接;所述数字万用表(4)的负极接线端与直流电源(5)的负极连接;通过阴极部件(2)的电解液出口向阴阳两极之间喷射电解液;
通过所述修整轮主轴(8)的运动控制成形修整轮(7)的旋转速度与进给量;冷却液喷嘴(9)连接冷却液供给设备,其喷嘴对着成形修整轮(7)与树脂结合剂超硬磨料导电砂轮(1)接触的位置,喷射磨削液。
2.根据权利要求1所述的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置,其特征在于,所述阴极部件(2)包括:
阴极本体(21)、密封盖板(22)、密封螺栓(23)和电极接线端头(24);
所述阴极本体(21)为壳体结构,通过密封螺栓(23)与密封盖板(22)连接;阴极本体(21)的其中一侧面通过电极接线端头(24)与数字万用表(4)的正极接线端连接;阴极本体(21)的底部为曲面,其轮廓与所述磨料层(12)轮廓包络面吻合;
所述阴极本体(21)顶部开有电解液入口(211);阴极本体(21)底部开有多个电解液出口(212)。
3.根据权利要求2所述的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置,其特征在于,所述电解液出口(212)为狭缝状。
4.根据权利要求1所述的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置,其特征在于,所述成形修整轮的进给量SX的取值范围为:0.75dg<SX<1dg,其中dg表示导电磨粒的名义直径。
5.应用权利要求1-4任意一项所述的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整装置所实现的一种树脂结合剂超硬磨料导电成形砂轮的修整方法,其特征在于,所述修整方法包括:
步骤S101,接通电路,被修整的树脂结合剂超硬导电成形砂轮(1)作为阳极,通过磨床主轴(10)带动所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮运转,所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮(1)运转过程中,其轮廓包络面与阴极部件(2)工作面轮廓之间留有0.2mm到0.5mm的间隙,间隙间注有电解液,所述树脂结合剂超硬导电成形砂轮(1)的砂轮表面的导电磨粒上的镀层金属发生电解作用,使得树脂结合剂对磨粒的把持力得到弱化;
步骤S102,监测数字万用表监测得到的总电流;
步骤S103,确认数字万用表监测得到的总电流在一定时间保持不变时,断开电路;
步骤S104,通过修整轮主轴(8)的运动控制成形修整轮(7)的旋转速度与进给量,使树脂结合剂超硬磨料导电砂轮(1)与成形修整轮(7)之间的距离缩小,直至二者接触,利用成形修整轮(7)的机械作用去除这些磨粒及其周围的树脂结合剂;同时通过冷却液喷嘴(9)喷洒磨削液,对修整区进行冷却和润滑。
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