本發明專利技術屬于精密超精密加工領域，尤其涉及一種超精密珩磨裝置，包括相互連接的機床本體、珩磨裝置、ELID電解整形與修銳裝置以及在位檢測裝置和控制裝置，對所述ELID電解修整裝置和所述超聲珩磨裝置進行復合珩磨的同時實現珩磨油石的電解修銳，所述珩磨裝置內設置有珩磨刀具，所述珩磨刀具上固定安裝有珩磨油石，所述珩磨油石表面設置或形成有氧化膜。本發明專利技術的超精密珩磨裝置具有高效率、高精度的珩磨加工，避免珩磨表面刮傷、燒傷，有助于珩磨表面精度與質量的提高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于精密超精密加工領域，尤其涉及一種超精密珩磨裝置。
技術介紹
珩磨加工是油缸、襯套類零件的傳統加工方法，但傳統珩磨加工效率很低，精度也不能達到很高。究其原因，主要是I、由于油石在珩磨過程中，很快鈍化，需經常停機卸下珩磨工具，在專用刃磨機上修銳或更換，油石的更換是極其復雜的工程，首先要加熱，是油石釬焊部位融化，將釬焊在油石座上的鈍化油石取下，然后再將新的油石釬焊在油石座上，最后在刃磨機上修銳后才能在珩磨機上應用。頻繁的修銳與更換，極大地影響了珩磨效率的提高；因此，有時為了單純提高效率，在油石鈍化后，換上一組事先已經焊好的油石條。由于油石切削部分還未完全使用，這勢必引起珩磨油石的浪費。·2、油石的修銳也是極其困難的，尤其是金屬結合劑油石，特別是對于精密珩磨工序，通常需要專業的技術人員在專業的刃磨設備上進行修銳，經過嚴格的精度測試后，才能在精密珩磨工序中應用。鑒于以上原因，研究者在傳統珩磨工藝中引入超聲加工，形成了超聲珩磨方法，從一定程度上提高了珩磨效率和精度，延長了珩磨油石的壽命以及修銳周期。但不可避免的是，油石仍然會鈍化，然后還需停機卸下珩磨工具在專用刃磨機上修銳，待油石用完后還需加熱、焊接等工序將新的油石換上。因此，并沒有徹底的避免離線修銳的問題。
技術實現思路
為解決上述普通珩磨效率低，精度差的問題，以及超聲珩磨仍需停機修銳等問題，本專利技術提供了一種ELID超聲珩磨裝置，實現對珩磨油石的在線電解修銳，避免停機修銳造成的效率低的問題，同時油石表面電解后形成氧化膜，減緩了珩磨沖擊，減少了珩磨表面刮傷、燒傷等缺陷，極大的提高了珩磨表面質量與珩磨精度。為解決上述問題，本專利技術采用如下技術方案一種ELID超聲珩磨裝置，包括相互連接的機床本體、珩磨裝置、ELID電解整形與修銳裝置以及在位檢測裝置和控制裝置，對所述ELID電解修整裝置和所述超聲珩磨裝置進行復合珩磨的同時實現珩磨油石的電解修銳，所述珩磨裝置內設置有珩磨刀具，所述珩磨刀具上固定安裝有珩磨油石，所述珩磨油石表面設置或形成有氧化膜。珩磨頭的旋轉運動由主運動電機實現，軸向進給運動由進給電機通過滾珠絲杠副驅動實現，徑向進給運動則由手動調整。珩磨頭向下運動，首先通過ELID電解電極，對其進行電解修銳，修銳完成后，繼續向下運動進入工件進行珩磨作業，如此往復珩磨，直至工件滿足一定的工藝要求。然后停機，利用機床上在位檢測系統檢測工件是否達到精度要求，檢測結果被數據采集系統記錄，根據檢測結果與要求的精度的比較，調整珩磨參數、電解參數、超聲振動參數，重復進行上述珩磨過程，直至滿足精度要求。在本專利技術中的一種ELID超聲珩磨裝置具體由 以下六部分組成機床本體部分、超聲珩磨部分、ELID在線電解整形部分、ELID電解修銳部分、在位測量部分、控制與調整部分。以上各組成部分結構和功能如下機床包括底座、立柱、工作臺、主軸步進電機及驅動系統、進給步進電機及驅動系統、滾珠絲杠進給系統、導軌滑臺系統。超聲珩磨部分在原有珩磨方法基礎上附加超聲振動，形成超聲珩磨。包括珩磨刀具、換能器、超聲電源；所述珩磨刀具和機床主軸相接，換能器位于珩磨刀具上的珩磨油石座內部，所述珩磨裝置的超聲電源通過弓I線與所述換能器連接。作為上述技術方案超聲珩磨部分的進一步優化，超聲珩磨部分還包括有集流環，所述集流環位于珩磨刀具主軸上，超聲電源通過碳刷和集流環相連。ELID電解整形部分在超聲珩磨基礎上附加ELID電解整形，利用電火花放電原理蝕除珩磨油石表面凸起高點，使得由于油石鈍化后圓度、圓柱度等形狀精度降低的問題得以解決。包括整形電機+整形電極、安裝座、整形電源、電解液等組成。這部分主要完成珩磨頭鈍化后圓度、圓柱度等形狀精度的整形；所述整形電機直接和整形電極相連，整形電源分別和整形電極及砂輪相連，電解液澆注在砂輪和整形電極之間，安裝座和機床工作臺相連。ELID電解修銳部分在超聲珩磨基礎上附加ELID電解修銳，利用珩磨空行程進行電解修銳，使得油石鈍化后的修銳在線進行，避免了停機修銳造成的效率低的問題，極大的提高了珩磨效率與珩磨質量，包括珩磨刀具(陽極)、修銳電極(陰極)、電解液、修銳電源等組成，視要求有多種形狀，珩磨刀具(陽極)與修銳電極(陰極)之間的間隙是能夠在一定范圍內調節的，這部分主要完成油石鈍化后的電解修銳；所述珩磨刀具接修銳電源陽極，修銳電極接修銳電源陰極，電解液則澆注于陰陽極之間。在位測量部分在珩磨若干行程后，進行在位檢測珩磨質量，利用LABVIEW記錄分析檢測結果，并反饋給控制系統，包括便攜式粗糙度檢查儀及其附屬部件、數據采集與處理系統等組成，這部分主要完成珩磨過程中的在位測量；所述便攜式粗糙度檢查儀及其附屬件是廠家提供，在機床上安裝定位，并且有數據輸出接口，可以通過數據采集卡連接至數據處理系統，進行數據記錄、存儲、處理。反饋控制與調整部分利用LABVIEW記錄珩磨工藝參數、超聲振動參數、電解修銳參數以及珩磨表面質量與珩磨力，并進行參數優化與匹配，調整進給系統實現微量進給，最終達到要求的珩磨精度。測力儀使超聲珩磨系統與ELID系統有機結合，并最終實現各參數的合理匹配。測力儀的作用是實時測量珩磨力信號，并經由數據采集卡采集，傳遞給控制系統，控制珩磨參數、超聲參數、電解參數在優化范圍內，使珩磨力小于氧化膜黏附強度，避免氧化膜局部斷裂、脫落，因而在珩磨的同時，由于珩磨油石表面電解生成的氧化膜起到了輔助拋光作用，使珩磨質量最優。所述測力儀安裝在工作臺上，測力儀上安裝工件，測力儀有數據放大、傳輸的接口，通過數據采集卡傳送到數據處理系統，實現測量信號的實時記錄、存儲、分析。本專利技術一種ELID超聲 行磨裝置的機床本體部分,底座上附有工作臺的安裝、定位，工作臺上安裝測力儀、試件、夾具等；在立柱內部安裝有進給電機及其滾珠絲杠驅動系統，在滑臺內部安裝有主軸電機及其驅動系統；導軌采用圓柱導軌，滑臺沿導軌在進給電機及滾珠絲杠驅動下上下移動；測量裝置使用便攜式粗糙度檢查儀，實現珩磨加工后在位檢測，并對測試結果實時分析、在線反饋到控制系統，控制主軸進給最終達到所要求的精度。作為上述技術方案的進一步優化，換能器置于油石座內，不需變幅桿放大和振動圓盤傳遞能量，直接由換能器驅動油石座帶動油石往復振動，通過碳刷和集流環將超聲電源引入。 作為上述技術方案的進一步優化，本專利技術一種ELID超聲珩磨裝置的油石為金屬結合劑(如銅、鐵、鈷等)，磨粒為金剛石、氧化鋁等，磨粒的粒度視珩磨精度可選取粗磨粒(效率高，精度低，適于粗加工)和細磨粒(效率低，精度高，適于精密珩磨)；作為上述技術方案的進一步優化，所述的修整電極可以有多種形狀，視珩磨工具及珩磨零件而定；作為上述技術方案的進一步優化，所述的在位測量由便攜式粗糙度檢查儀實現，測量數據實時傳送到控制系統；本專利技術一種ELID超聲珩磨裝置采用的控制信號是測力信號，用測力儀測定的珩磨力做為控制變量，當 行磨力超過預定的門濫值，則調整 行磨參數、電解參數、超聲參數，使之保持在一定的范圍內，以保證氧化膜的連續完整，使之能持續的拋光珩磨表面。實現本專利技術一種ELID超聲珩磨裝置，其完整的珩磨工藝路線以及珩磨工藝參數、超聲振動參數、電解修銳參數，其中珩磨工藝路線如下I、利用電火花對珩磨油石進行整形，視珩磨要求本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種ELID超聲珩磨裝置，包括相互連接的機床本體、珩磨裝置、ELID電解整形與修銳裝置以及在位檢測裝置和控制裝置，其特征在于對所述ELID電解修整裝置和所述超聲珩磨裝置進行復合珩磨的同時實現珩磨油石的電解修銳，所述珩磨裝置內設置有珩磨刀具，所述珩磨刀具上固定安裝有珩磨油石，所述珩磨油石表面設置或形成有氧化膜。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄶吉才，
申請(專利權)人：鄶吉才，
類型：發明
國別省市：
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