TW201906677A - 用於處理工件之方法及研磨和沖蝕機 - Google Patents

用於處理工件之方法及研磨和沖蝕機 Download PDF

Info

Publication number
TW201906677A
TW201906677A TW107115677A TW107115677A TW201906677A TW 201906677 A TW201906677 A TW 201906677A TW 107115677 A TW107115677 A TW 107115677A TW 107115677 A TW107115677 A TW 107115677A TW 201906677 A TW201906677 A TW 201906677A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
grinding
erosion
workpiece
tool
during
Prior art date
Application number
TW107115677A
Other languages
English (en)
Inventor
凱 雷保德
Original Assignee
德商華爾特機械製造公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 德商華爾特機械製造公司 filed Critical 德商華爾特機械製造公司
Publication of TW201906677A publication Critical patent/TW201906677A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/001Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces involving the use of electric current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H5/00Combined machining
    • B23H5/04Electrical discharge machining combined with mechanical working
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/002Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes using electric current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H2600/00Machining conditions
    • B23H2600/10Switching of machining conditions during machining
    • B23H2600/12Switching from rough cutting to finish machining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本發明有關用於處理工件(14)之方法和研磨及沖蝕機(10)。這樣做時,一組合式研磨及沖蝕工具(12)被使用,該工具被使用於相同夾合中,用於該工件(14)的沖蝕及用於該工件(14)上之隨後的研磨工作。在該沖蝕處理之後,相對待產生的額定尺寸在該工件(14)上保留有一額外容差,其中該額外容差係大約2至3μm。由於該相同夾合中之相同研磨及沖蝕工具(12)被使用於沖蝕及研磨的事實之結果,隨後的研磨能以極其最小之材料燒蝕發生。該研磨及沖蝕工具的高細緻之圓周輪廓可被使用,且據此,高細緻及複雜的幾何形狀特色能在該工件(14)上被產生。

Description

用於處理工件之方法及研磨和沖蝕機
本發明有關用於處理工件之方法、以及組合式研磨及沖蝕機。特別地是,該工件係譬如為待製成或精加工的工具、諸如鑽頭、有或沒有可轉位(indexable)銑刀片之銑床、鉸刀等。
此一方法已譬如由DE 37 17 568 A1已知。於其中,建議有用於藉著導電研磨工具機械研磨工件的方法。這樣做時,工件係首先以第一工具藉由電火花沖蝕或藉由磨削來機械加工。隨後,工具改變發生。該工件係藉著研磨工具在相同夾合(same clamping)中完全精加工。
DE 9 400 697 U1敘述用於磨盤之修整裝置(truing device)。該修整裝置包含數個電極,用於以該等電極的其中一者藉由電火花沖蝕來機械加工該研磨工具之研磨表面。該等電極個別係彼此電絕緣。
考慮先前技術領域,本發明之目的可被檢視為提供一方法及研磨與沖蝕機,其允許工件之高精密處理及特別地是亦在工件上的線工(filigree)及複雜幾何形狀特色之處理。
本目的係以顯示於申請專利範圍第1項之特色的方法、以及以顯示於申請專利範圍第14項之特色的組合式研磨及沖蝕機所達成。
該方法及該研磨及沖蝕機被設置用於處理一工件。特 別地是,該工件係一待處理之工具,譬如鑽頭、鉸刀、銑床(有或沒有可轉位銑刀片)等。該工件(至少局部)由譬如硬的或超硬材料、諸如多晶鑽石(PCD)或立方晶體氮化硼(CBN)所組成。
一組合式研磨及沖蝕工具被使用於處理該工件。以此組合式研磨及沖蝕工具,該工件係藉由沖蝕(藉由火花燒蝕(spark ablation)或機械加工的沖蝕)於第一步驟期間機械加工,其中材料係以相對於額定尺寸或額定幾何形狀保留一額外容差之方式由該工件移去。此組合式研磨及沖蝕工具此後被使用於以研磨方式機械加工該工件,以便移去於沖蝕之後仍然存在的額外容差及製成該工件之實際尺寸,以便與該額定尺寸一致。因此,於該沖蝕及該隨後的研磨操作之間沒有工具改變。
由於該相同工具被使用於沖蝕、以及用於研磨的事實之結果,該工件的精確幾何形狀組構、及尤其是該研磨及沖蝕工具之精確幾何形狀組構在該沖蝕處理之後係亦已知、亦即較佳地係具有2μm的準確性。由於該相同之研磨及沖蝕工具亦被使用於沖蝕及用於隨後的研磨,高精密之研磨係可能的。然而,沖蝕之後存在的額外容差可為極其最小,以致(甚至於很硬的工件材料之案例中)在該組合式研磨及沖蝕工具上將沒有過度磨損。當該工件係遭受研磨時,該額外容差及因此該材料燒蝕較佳地係最多2至3μm。
藉由使用供沖蝕及隨後研磨用的相同工具,其係可能在該工件上機械加工或建立極其小之線工幾何形狀的結構,在該案例中,譬如產生具有極其小之半徑的凹入及/或凸出之幾何結構係可能的。該組合式研磨及沖蝕工具可在其外側圓周上具有適當之輪廓。於當該研磨及沖蝕工具可為遭受大應力時的研磨處理中,只有最小之層厚度被移去,以致該研磨及沖蝕工具之壽命係長的。
由於在沖蝕及研磨之間沒有工具改變的事實之結果,該研磨及沖蝕工具的外側尺寸本質上於沖蝕之前及在研磨之前保持恆定,以致縱使該工件係在導程角(縱工具軸相對該研磨及沖蝕 工具的轉軸之傾角)處理時,沒有所謂的外形畸變發生。譬如,於研磨之案例中比在沖蝕的案例中,如果沖蝕盤片之直徑係相對磨盤改變,當該工件被處理時,其係需要在該工具及該工件之間調整不同的其他相對方位或相對位置,譬如,當一螺旋管(例如當作該工件之螺旋鑽頭)被機械加工時。取決於該沖蝕盤片及該磨盤的幾何形狀,發生偏差、及減少處理該工件之精確性係可能的。
此一待在該工具上產生之外形的外形畸變按照本發明被防止,其中該相同之研磨及沖蝕工具被使用於沖蝕、以及用於隨後的研磨。由於在沖蝕期間之操作參數(電壓、電流等),該工件以及該研磨與沖蝕工具的位置及尺寸係確切地於研磨之前已知。藉由研磨的機械加工不只以具有最小材料燒蝕之和緩方式、同時也以高精確性發生。
該組合式研磨及沖蝕工具的圓周外形可為所欲的。較佳地係該圓周可涵蓋少於1毫米之半徑、及譬如0.5毫米的半徑。該半徑可連接包括60度之最大角度的二表面區段。
藉由研磨之機械加工可為藉由平行輪廓式研磨、藉由穿刺及/或藉由其組合來施行。
如果研磨端部沖蝕工具係在該工件遭受研磨之前藉著修整工具來修整可為有利的。藉由修整,其係可能減少或消除該研磨及沖蝕工具之外側輪廓的幾何形狀偏差,該偏差已於沖蝕期間發生,以便增加研磨精確性。在該修整處理期間,該研磨及沖蝕工具之尺寸及/或輪廓幾何形狀係於該研磨及沖蝕工具的相同夾合中以高準確性調整,且被確切地指定及已知用於隨後之研磨處理。
譬如,該修整工具可為一沖蝕工具。修整因此較佳地係藉由電火花沖蝕所完成。這樣做,該研磨及沖蝕機可包含其極性能被顛倒的沖蝕發生器,以致該研磨及沖蝕工具可被選擇性地使用於該工件上之電火花沖蝕,或該修整工具能被使用於該研磨及沖蝕工具上之電火花沖蝕。此藉著電火花沖蝕之修整係很和緩的,且能 以使該研磨及沖蝕工具之外徑將只被減少至需要的程度之方式被施行。
該工件的沖蝕及研磨尤其是在該研磨及沖蝕工具之相同夾合中被完成。該研磨及沖蝕工具的修整較佳地係於與該工具之沖蝕及研磨相同的夾合中發生。當該工件遭受研磨時,此測量亦允許準確性之增加。
較佳地,該工件在單一夾合中被處理。
該工件可於一次操作期間或亦在數次操作期間遭受研磨。如果數個研磨操作被施行,於沖蝕之後仍然存在的額外容差之一部份將在每一操作之後被切除。
該工件的研磨亦可藉由擺動式研磨被作成,於該擺動式研磨期間,該工具係橫亙地相對於前進方向以搖擺方式相對該工件運動。由於該搖擺動作,其係可能減少該研磨及沖蝕工具之磨損。
在該工件係藉由研磨所處理之前及/或當該工件係藉由研磨所處理時,該研磨及沖蝕工具的外側尺寸可被決定。為完成這個,一測量裝置可被提供。該測量裝置可藉由各種方法、譬如藉由觸控或以非觸控方式決定該外側尺寸,並藉由電及/或光學地評估該研磨及沖蝕工具與該工件間之電壓及/或電流等來使用觸控裝置。前述方法的任何所欲的組合亦可被採用。
如果該研磨及沖蝕工具之外側尺寸由一額定尺寸改變或偏移,此一偏差能藉由改造橫向進給(infeed)並藉由控制技術手段而被補償。譬如,當研磨該工件時,其係可能偵測在該研磨及沖蝕工具及/或在該工件上的測量(當作電測量參數之函數),並使用它們用於決定該外側尺寸。其結果是,其係可能藉由改造該研磨及沖蝕工具相對該工件的位置及/或方位來施行補償,同時該研磨操作被施行。
在以該組合式研磨及沖蝕工具施行該處理之前,該工件可同時被預處理,可以說是於預處理程序期間藉著一額外的處理 工具(例如藉由粗加工)。另一處理工具可為一沖蝕工具,使得在該預處理程序期間,材料係藉由沖蝕自該工件移去。
雖然該工件係遭受研磨,其可能額外地施行該工件之增強式沖蝕處理。為完成這個,一適當的沖蝕電壓被施加於該研磨及沖蝕工具與該工件之間,用於藉由火花燒蝕來沖蝕。用於火花成形,該研磨及沖蝕工具與該工件間之電的及相對低的歐姆連接(ohmic connection)必需在該研磨操作期間被中斷。譬如,如果研磨涉及該研磨及沖蝕工具相對該工件之重複橫向進給及移去,允許沖蝕的一火花距離被形成。為了達成一火花成形,該研磨及沖蝕工具可具有(分佈遍及其圓周之)多個非導電區域。如果一處此區域與該工件造成接觸,與該工件接觸的研磨及沖蝕工具和該工件本身間之電連接被中斷,以致為沖蝕能形成一飛火花(sparkover)。
該沖蝕電壓的極性較佳地係能夠顛倒。如業已說明,這允許在該研磨及沖蝕工具上之材料燒蝕、譬如於修整期間。該極性的反轉亦可發生,同時該工件譬如被處理,以便額外地削尖(sharpen)該工具。在此案例中,該工件可以說是用作該沖蝕電極。
於該示範實施例中,研磨一沖蝕工具包含一導電基質,於其中,多個研磨微粒被嵌入。該等研磨微粒由譬如鑽石、多晶鑽石(PCD)、特殊熔融的氧化鋁、碳化矽、立方晶體氮化硼(CBN)等硬的或超硬材料所組成。
根據本發明之研磨及沖蝕機包含有一控制裝置。該組合式研磨及沖蝕工具及/或用於夾合該工件的一工件夾合裝置可藉著一軸配置所運動,該軸配置可藉由該控制裝置所控制。以此方式,調整及改變(藉著該軸配置)該研磨及沖蝕工具相對該工件之方位及位置係可能的。該控制裝置被設置以施行及控制上文所說明之方法。
10‧‧‧研磨及沖蝕機
11‧‧‧軸配置
12‧‧‧研磨及沖蝕工具
13‧‧‧處理工具
14‧‧‧工件
15‧‧‧工件夾合裝置
16‧‧‧機械心軸
20‧‧‧控制裝置
21‧‧‧使用者介面
22‧‧‧沖蝕發生器
23‧‧‧修整工具
24‧‧‧沖蝕電極
25‧‧‧測量裝置
26‧‧‧電測量機構
27‧‧‧觸覺測量機構
28‧‧‧光學測量機構
31‧‧‧導電基質
32‧‧‧研磨微粒
33‧‧‧外側表面
34‧‧‧外側表面
35‧‧‧處理區段
α‧‧‧角度
D‧‧‧轉軸
E‧‧‧該方法之終止
R‧‧‧半徑
S‧‧‧該方法之開始
V1‧‧‧第一方法步驟
V2‧‧‧第二方法步驟
V3‧‧‧第三方法步驟
V4‧‧‧第四方法步驟
V5‧‧‧第五方法步驟
本發明的有利實施例能由該等申請專利範圍附屬項、該敘述及該等圖面被推論。在下文,本發明之較佳示範實施例 係參考所附圖面詳細地說明。它們顯示於:圖1,其係根據該等示範實施例的其中一者之研磨及沖蝕機的概要、像方塊圖之代表圖;圖2,其係組合式研磨及沖蝕工具於該工件的沖蝕期間之示範實施例的概要代表圖,並沿著轉軸在一側視圖中;圖3,其係圖2之研磨及沖蝕工具的概要代表圖,並於相對該轉軸在直角之視圖中,同時以修整工具發生修整;圖4,其係圖2及圖3的研磨及沖蝕工具沿著該轉軸之側視圖,同時該工件正遭受研磨;圖5,其係研磨及沖蝕工具的另一示範實施例之概要代表圖,並沿著該轉軸在一側視圖中;及圖6,其係根據本發明的方法之示範實施例的流程圖。
圖1(概要地及大幅簡化地)於一方塊圖中顯示一研磨及沖蝕機。該研磨及沖蝕機10包含一軸配置11,其包含至少一個及較佳地係數個平移及/或旋轉式機械軸。經由該軸配置11,其係可能相對一工件14運動及定位至少一組合式研磨及沖蝕工具12、及選擇性地至少一額外之處理工具13。該工件14被夾合在一工件夾合裝置15中。
用於相對該工件14定位及對齊該至少一工具12、13,其係可能藉著該軸配置11運動該至少一工具12、13及/或該工件夾合裝置15。被使用於運動該至少一工具12、13及/或用於運動該工件夾合裝置15的機械軸取決於該研磨及沖蝕機10之特定實施例,並可有不同的變動。該軸配置11包含譬如高達六個機械軸,並根據該範例高達三個平移機械軸x、y、z及高達三個旋轉式機械軸rx、ry、rz。
根據該範例,該研磨及沖蝕工具12與該至少一額外之處理工具13被配置在一共同機械心軸16上,其能以平移及/或旋轉 方式藉著該軸配置11被運動及定位。該等工具12、13可繞著轉軸D經由該機械心軸16被驅動。當以工具12、13發生研磨處理時,所涉及的工具12、13被驅動繞著該轉軸D。於以工具12、13之沖蝕處理期間,該工具可被驅動,以便繞著該轉軸D旋轉或被停止。
該研磨及沖蝕機10包含一控制裝置20。該控制裝置20致動該軸配置11。其亦致動該機械心軸16的未說明之馬達,以便以旋轉方式選擇性地驅動該等工具12、13。再者,該控制裝置20係通訊地連接至一使用者介面21,一使用者能藉此方式將它們載入及傳輸至該控制裝置20。該控制裝置20能經由該使用者介面21將資料輸出至該使用者。該使用者介面21可包含輸入及/或輸出機構、譬如觸控靈敏的影像螢幕。
再者,該研磨及沖蝕機包含一沖蝕發生器22。該沖蝕發生器於被建構當作該沖蝕工具的工具12、13及該工件14之間產生一沖蝕電壓。該工件14上的材料能由於飛火花而被切除。
再者,該研磨及沖蝕機10包含一修整工具23,其於該示範實施例中係藉由一沖蝕電極24所表示。藉著該沖蝕發生器22,其係可能在該研磨及沖蝕機10的沖蝕電極24與工具12、13之間施加沖蝕電壓,以便由所涉及的工具12、13切除材料。以此方式,所涉及之工具12、13可被修整及改造至一指定的額定幾何形狀組構。
取決於材料是否在工件14上或在工具12、13上被切除,其係可能藉著該沖蝕發生器22顛倒該沖蝕電壓之極性。該控制裝置20能致動該沖蝕發生器22,以施加所欲的沖蝕電壓及獲得該沖蝕電壓之所欲的極性。
該控制裝置20係能夠致動該沖蝕發生器22或額外的電流及/或電壓來源,其係與該沖蝕發生器22獨立的,以便將電壓施加於工具12、13及工件14之間、或產生用於測量目的之一電流。
藉由評估至少一電測量參數,其係可能在處理之前及/或於處理期間(鑑於工具12、13及工件14之間之實際相對位置)決 定該工件14的尺寸。這可譬如藉由在該研磨及沖蝕工具之間施加一測量電壓而被完成,於該案例中,電流在接觸處流動,該電流能被測量。其係亦可能藉由評估至少一電參數決定該工件14的位置及因此之幾何形狀組構。
在該示範實施例中,該研磨及沖蝕機10可包含一測量裝置25,其可包含用於測量電壓及/或電流之一適當的電測量機構26。該電測量機構26可被以固定不動的方式相對該機械基座來配置,且選擇性地為該控制裝置20及/或該沖蝕發生器22之一零組件。該測量裝置25亦可譬如包括另一測量機構、諸如一觸覺測量機構27及/或一光學測量機構28。
例如,該研磨及沖蝕工具12的外側尺寸可為藉著該測量裝置25所確切地決定。這可在該工件14的機械加工之前及/或於該工件14的機械加工期間發生。該外側尺寸中之改變能被該控制裝置20所補償。該測量裝置25及該控制裝置20被通訊地連接。取決於該測量裝置25的實施例之型式,該測量裝置能經由該軸配置11被運動及/或定向,譬如,如果一觸覺測量機構27及/或一光學測量機構28係存在的話。
圖2至圖4概要地顯示研磨及沖蝕工具的示範實施例。該研磨及沖蝕工具具有一導電基質31,於其中,多個研磨微粒32被嵌入(圖2)。具有嵌入之研磨微粒32的基質31係藉由圖1至圖5中之研磨及沖蝕工具12的點狀表面所概要地說明。於圖2中之概要的放大細節中,該導電基質31係藉由交叉影線(cross-hatching)所代表。該等研磨微粒32可為由鑽石、多晶鑽石(PCD)、立方晶體氮化硼(CBN)、特殊熔融的氧化鋁、碳化矽、或另一或超硬材料所製成。
按照該範例,待處理之工件14係亦完全或局部由硬的或超硬材料所製成的工具,其可對應於亦製成該等研磨微粒32之材料的其中一者。該工具可為一鑽頭、一有或沒有可轉位銑刀片之銑床、一鉸刀等。
該研磨及沖蝕工具12(按照相對於徑向中心平面為對稱的範例)相對於該轉軸D徑向地往外逐漸變得尖細(tapers)、亦即至少於一圓周區域中。該外側圓周可具有一半徑R,其較佳地係比1.0毫米較小,且進一步較佳地係最多為0.5毫米。該研磨及沖蝕工具12之相對彼此傾斜地延伸的二外側表面33、34可鄰接該半徑,這些表面之每一者具有截頭圓錐體的產生表面之形式及包括在它們之間的角度α,該角度根據該範例最多為60°。取決於該應用,該研磨及沖蝕工具12的此圓周區域之輪廓亦可被不同地建構。較小半徑及小尺寸角度α可被使用,以致具有極端幾何形狀的線工結構之工件14、譬如具有小凸出及/或凹入區域的小直徑螺旋鑽頭或銑削工具能被以極端精確性處理。
考慮圖2至圖4,會同圖6,一方法之較佳示範實施例將在下文被說明,該方法能與上文所敘述的研磨及沖蝕機10被一起使用。
該方法係於方塊S中開始。隨後,在第一方法步驟V1期間,被建構為該沖蝕工具之處理工具13被使用於一預處理方法。這樣做時,該工具14可以說是在相當高之材料燒蝕比率、亦即粗加工處理、以材料燒蝕的方式處理。在此預處理程序時候,該工件14可藉由沖蝕或藉由火花燒蝕之沖蝕在一或多次操作中被處理。經由該沖蝕發生器22,該控制裝置於該沖蝕工具13及該工具14之間施加一沖蝕電壓,於此同時,該沖蝕工具13及該工件14係相對彼此運動,以致保留具有接近在該工件14上產生之所欲的輪廓之第一額外尺寸的輪廓。
於該預處理程序期間,在該第一方法步驟V1中,該沖蝕工具13可為於沖蝕處理之一或多次操作中藉著該修整工具23來修整。選擇性地,該沖蝕工具13的外側尺寸及幾何形狀組構可經由該測量裝置25被決定,且適當之修整可發生。在該修整操作期間,該電極24能被使用,於該案例中,該沖蝕發生器22在該沖蝕電極24及 該沖蝕工具13之間施加適當的顛倒沖蝕電壓,以致該材料主要地在該沖蝕工具13上被切除。代替該電極24,譬如使用另一修整工具、諸如車床工具係亦可能的。
在完成預處理之後,該工具於第二方法步驟V2中被改變,該工具被使用於在該相同夾合中機械加工該工件14。較佳地,只有該組合式研磨及沖蝕工具12被使用於隨後的處理。
在第三方法步驟V3期間,該研磨及沖蝕工具12被使用於藉由沖蝕自該工件14燒蝕材料。這樣做時,該研磨及沖蝕工具12可繞著該轉軸D被驅動、或另一選擇地被停止。在該第三方法步驟V3期間,沖蝕可接著類似於一或多次操作中之預處理程序發生。在數次操作之間於該工件14的沖蝕處理期間、或在完成沖蝕之後於該第三方法步驟V3期間,在選擇性之第四方法步驟期間,藉著該測量裝置25測量該研磨及沖蝕工具12係可能的,如果於此與所欲的輪廓存在一偏差,這可為藉著該修整工具23來修整。如已在上文會同該處理工具13被敘述,以該沖蝕電極24之輔助,於此文中所敘述的示範實施例中之修整發生,在該案例中,以此一使得材料主要係藉由該研磨及沖蝕工具12移去的方式,該沖蝕發生器22在該沖蝕電極24與該研磨及沖蝕工具12之間施加一沖蝕電壓。修整係以最小可能的材料燒蝕來完成。
隨後,於第五方法步驟V5期間,在該研磨及沖蝕工具12、以及該工件14之相同夾合中,該工件14係藉由該研磨及沖蝕工具12遭受研磨處理。於繞著該轉軸D的研磨處理期間之旋轉速率係大於該沖蝕處理期間者,譬如至少達2至5的因數(factor)。在沖蝕處理之後、於該第三方法步驟V3期間,比較於該工件14之所欲的實際尺寸,在該工件14上保持有第二額外容差,其中該第二額外容差係比該第一額外容差較小,且譬如係最多2至3μm。
該第二額外容差係於該第五方法步驟V5期間藉由研磨移去,以便製成與所欲的尺寸一致之實際尺寸。因此,於方法步 驟V3及V5期間,相同研磨及沖蝕工具12被使用於沖蝕工作及該研磨工作用的相同夾合中,在該第三方法步驟V3之後,相對該研磨及沖蝕工具12具有該第二額外容差及具有一位置的工件14之外側輪廓已被高度精確地得知,譬如具有最多2μm的容差。由於此結果,在該工件14上之研磨工作期間,只切除很少材料係可能的。換句話說,該第二額外尺寸係極小的。這具有該研磨及沖蝕工具12之幾何形狀線工特色、例如極其小的半徑R能被使用,而沒有該研磨及沖蝕工具12之磨損變得太大的結果。在該工件14上具有小凸出及凹入半徑、偏置等之極端線工區域能被處理。
於該第五方法步驟V5期間的研磨能以平行輪廓之方式及/或藉由穿刺被完成。在該第三方法步驟V3期間,於該沖蝕處理之後仍然留下的第二額外容差能在一次研磨操作期間或數次連續研磨操作期間被移去。
因為該研磨及沖蝕工具12具有一導電基質31,其係可能(經由該控制裝置20及一適當地致動電壓或電流來源)將電壓施加於該工件14及該研磨及沖蝕工具12之間。藉由測量該電壓及/或該電流及藉由考慮該軸配置11的機械軸之已知軸位置,其係可能監視該研磨及沖蝕工具12的外側輪廓在該研磨處理期間是否改變。如果此一改變被偵測到,藉由致動該軸配置11,所欲之材料燒蝕能藉由該研磨及沖蝕工具12及該工件14之間的相對位置或相對方位的適當之隨後調整所補償。其係亦可能(於該研磨處理期間,在該第五方法步驟V5期間,尤其於二連續研磨操作之間)藉著該測量裝置25測量及選擇性修整該研磨及沖蝕工具12。
在修改的示範實施例中,於該第五方法步驟V5期間,該研磨工作能為藉由電火花沖蝕所支撐。這樣做時,該研磨及沖蝕工具12之修改實施例被使用,這是藉由圖5所概要地顯示。該研磨及沖蝕工具係在該外側圓周上分開成具有圓弧的形式之多個處理區段,於其中,具有多個研磨微粒32被嵌入於它們中的導電基質31被 提供。該等處理區段35係彼此電絕緣。為完成此,非導電區域36係分別坐落在二個直接地鄰接的處理區段35之間。於環繞該轉軸D的圓周方向中觀看,於該研磨處理期間,該非導電區域36之尺寸係至少與該研磨及沖蝕工具12與該工件14之間之接觸表面一樣大。如果該研磨及沖蝕工具12的處理區域係與工件14接觸,在該研磨及沖蝕工具12與該工件14之間發生火花放電係不可能的。如果非導電區域36與該工件14造成接觸,該研磨及沖蝕工具12與該工件14之間所施加的沖蝕電壓能導致鄰接處理區域35與該工件14之間之火花形成(spark formation)。以此方式,其係可能同時施行一藉由沖蝕處理所支撐的研磨程序。由於此結果,該研磨及沖蝕工具12之有用壽命可被進一步延長。
當作另一選擇或當作圖5的研磨及沖蝕工具12之另外實施例,其係亦可能施行以下測量的至少一者,以便支撐研磨:-該沖蝕發生器22能產生一脈衝式電流系列(pulsed current progression);及/或-該研磨及沖蝕工具12可被反覆地運動遠離該工件14及朝該工件14,以便允許一火花形成;-該沖蝕發生器22能產生一恆定地或變化地調節之電流、較佳地係直流電,該電流以電化學(陽極/陰極)方式支撐研磨,而沒有火花形成。
在該第五方法步驟V5之後,該工件14的實際尺寸對應(在該指定之準確性內)於該所欲的尺寸,且該方法被完成(終止E)。
本發明有關用於處理工件14的方法及研磨及沖蝕機10。這樣做時,一組合式研磨及沖蝕工具12被使用,該工具被使用於相同夾合中,而用於該工件14之沖蝕及用於該工件14的隨後研磨工作。在該沖蝕處理之後,於該工件14上相對待產生的額定尺寸保留一額外容差,其中該額外容差係大約2至3μm。由於該相同夾合中之相同研磨及沖蝕工具12被使用於沖蝕及研磨的事實之結果,隨 後的研磨能以極其最小之材料燒蝕發生。該研磨及沖蝕工具的高細緻之圓周輪廓可被使用,且據此,高細緻及複雜的幾何形狀特色能在該工件14上被產生。

Claims (14)

  1. 一種用於處理工件(14)之方法,該工件係在一研磨及沖蝕機(10)中使用一組合式研磨及沖蝕工具(12)處理,該方法包含以下步驟:-用於該工件(14)的沖蝕之該組合式研磨及沖蝕工具的使用,其中相對額定尺寸保留一額外容差;-用於研磨該工件(14)之該組合式研磨及沖蝕工具(12)的使用,以便消除在沖蝕之後存在的該額外容差及製成該工件(14)之實際尺寸與該額定尺寸一致。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該研磨及沖蝕工具(12)係於沖蝕之後及在研磨該工件(14)之前使用一修整工具(23)來修整。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法,其中該修整工具(23)係一沖蝕工具,且修整係藉由火花沖蝕所完成。
  4. 如申請專利範圍第2或3項所述之方法,其中該研磨及沖蝕工具(12)的修整在與該工件(14)藉著該研磨及沖蝕工具(12)之沖蝕及研磨相同的夾合中發生。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中之任一項所述之方法,其中該工件(14)係在一夾合中被處理。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中之任一項所述之方法,其中該工件(14)的研磨發生於一或數次操作中,且在數次操作之案例中,於沖蝕之後存在的該額外容差之一部份於該等操作的每一次操作期間被移去。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中之任一項所述之方法,其中該研磨及沖蝕工具(12)的外側尺寸係在該工件(14)上的研磨工作之前及/或於該工件(14)上的研磨工作期間決定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法,其中取決於在該研磨及沖蝕工具(12)及/或該工件(14)上之電測量,該研磨及沖蝕工具(12)的外側尺寸係在該工件(14)上之研磨工作 期間決定。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中之任一項所述之方法,其中該工件(14)係於一預處理程序期間藉著一額外處理工具在以該研磨及沖蝕工具(13)處理之前預處理。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中之任一項所述之方法,其中於該研磨工作期間,沖蝕工作係同時在該工件(14)上藉著該研磨及沖蝕工具(12)來施行。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中該研磨及沖蝕工具(12)具有分佈在其圓周上的多個非導電區域(36)。
  12. 如申請專利範圍第1至11項中之任一項所述之方法,其中沖蝕電壓的極性能於該研磨及沖蝕工具(12)與該工件(14)之間被顛倒。
  13. 如申請專利範圍第1至12項中之任一項所述之方法,其中該研磨及沖蝕工具(12)包含將多個研磨微粒(32)嵌入在其中的一導電基質(31)。
  14. 一種研磨及沖蝕機(10),設有一控制裝置(20),設有一組合式研磨及沖蝕工具(12),設有一軸配置(11),藉由該控制裝置(20)所控制,用於定位及運動該研磨及沖蝕工具(12)及/或待處理之工件(14),其中該控制裝置(20)被設計成適於施行如申請專利範圍第1至13項中之任一項所述之方法。
TW107115677A 2017-05-11 2018-05-09 用於處理工件之方法及研磨和沖蝕機 TW201906677A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017110196.9A DE102017110196B4 (de) 2017-05-11 2017-05-11 Verfahren und Schleif- und Erodiermaschine zur Bearbeitung eines Werkstücks
??102017110196.9 2017-05-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201906677A true TW201906677A (zh) 2019-02-16

Family

ID=62111094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107115677A TW201906677A (zh) 2017-05-11 2018-05-09 用於處理工件之方法及研磨和沖蝕機

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2020519462A (zh)
CN (1) CN110573301A (zh)
DE (1) DE102017110196B4 (zh)
TW (1) TW201906677A (zh)
WO (1) WO2018206454A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109909567B (zh) * 2019-03-15 2020-08-14 南京航空航天大学 高效精密电解机械组合式铣削加工方法及装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2947121A (en) 1959-03-25 1960-08-02 Norton Co Grinding wheel and wheel diameter measuring apparatus
US3122628A (en) 1963-01-31 1964-02-25 Inone Kiyoshi Electrical discharge grinding apparatus with automatic electrode reshaping provision
US4405421A (en) * 1980-02-22 1983-09-20 Inoue-Japax Research Incorporated Method of and apparatus for electrochemically grinding a conductive workpiece
GB2106541B (en) * 1981-06-24 1984-11-21 Ohyo Jiki Lab Co Ltd Electrolytic and electric discharge machining of electrically non-conductive workpieces
WO1983001216A1 (en) 1981-10-05 1983-04-14 Lach, Horst Method and device for machining non-conductor materials bound to a metal
EP0192773A4 (en) 1984-06-14 1988-07-25 Ohyojiki Kenkyujo Yk CUTTING AND TRIMMING PROCESS USING A CONDUCTIVE ABRASIVE DISC.
DE3717568A1 (de) 1987-05-25 1988-12-08 Lach Spezial Werkzeuge Gmbh Verfahren und vorrichtung zum mechanischen schleifen von werkstuecken mittels elektrisch leitfaehiger schleifwerkzeuge
JPH0760642A (ja) 1993-08-30 1995-03-07 Rikagaku Kenkyusho 電解ドレッシング研削方法及び装置
DE9400697U1 (de) 1994-01-17 1994-08-04 Wendt Gmbh Abrichtvorrichtung für Schleifscheiben
JPH08229746A (ja) * 1995-03-01 1996-09-10 Matsushita Giken Kk 鏡面仕上げ法およびその装置
DE59706249D1 (de) * 1997-10-14 2002-03-14 Agathon Ag Maschinenfabrik Sol Verfahren zum Schleifen von Oberflächen von Werkstücken und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2008030187A (ja) * 2006-06-29 2008-02-14 Toto Ltd 複合加工方法
JP5787638B2 (ja) * 2011-06-24 2015-09-30 三菱重工業株式会社 インペラの加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020519462A (ja) 2020-07-02
WO2018206454A1 (de) 2018-11-15
DE102017110196B4 (de) 2019-12-19
DE102017110196A1 (de) 2018-11-15
CN110573301A (zh) 2019-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6392909B2 (ja) 回転式切削工具の切刃の形成方法
JP3563203B2 (ja) 放電加工による表面処理方法及びその装置
US8500518B2 (en) Method of grinding an indexable insert and grinding wheel for carrying out the grinding method
CN103770006A (zh) 电火花修整金刚石砂轮的方法、使用的盘状电极和装置
JPH0343145A (ja) 研削装置
US8070933B2 (en) Electrolytic microfinishing of metallic workpieces
JP5817573B2 (ja) 切削加工機、及びこれを用いた切削工具再生加工方法
TW201906677A (zh) 用於處理工件之方法及研磨和沖蝕機
CN107695883B (zh) 整形修整装置以及整形修整方法
Yan et al. Fabrication of polycrystalline diamond wheels by micro wire-EDM using a novel pulse generator
CN106956217B (zh) 整形器、具备该整形器的整形装置、研削装置及整形方法
JPH06114732A (ja) 機上放電ツルーイング法による砥石側面整形法
JP6354451B2 (ja) ボールエンドミル及びその製造方法
CN106425708A (zh) 超细五方铰刀的磨削方法
JP2008030187A (ja) 複合加工方法
JP6875675B2 (ja) 機上ツルーイング装置および工作機械
JP2022080020A (ja) 放電ツルーイング方法
JPH07195261A (ja) 球面加工方法およびその装置
JP2016221641A (ja) 切削装置及び切削方法
JP2017074646A (ja) 回転切削工具の放電加工方法及びそれを用いた放電加工装置
JPH08229817A (ja) 研削方法及び装置
JP2020124772A (ja) 環状工具、環状工具を備えた加工装置及び環状工具を用いた加工方法
JPH07116952A (ja) ドリル刃面仕上げ工具及びこれを用いた仕上げ装置
JP2003136338A5 (zh)
JP2009196067A (ja) 切削研削工具、切削研削装置、および切削研削方法