專利名稱:放電機械磨削聯(lián)合加工方法及設備的制作方法
一種用放電磨削和機械磨削組合在一起加工金屬材料的方法和設備。
目前對金屬材料的加工，除機械切除方法外，還有利用電能、化學能、光能等來去除金屬的特種加工方法。對于前者，在一般情況下加工高硬、高韌、高強度、高脆等金屬材料是有困難的。而使用后者所述的方法雖可以加工，但生產(chǎn)率較低。
本發(fā)明提出一種用放電磨削和機械磨削組合在對金屬材料進行加工的方法及其設備。經(jīng)查未發(fā)現(xiàn)這種加工方法和設備的技術文件。該發(fā)明的目的主要是為了適應高硬度、高強度、高韌(粘性)、耐高溫、高脆等特殊金屬材料的加工，并且是粗、精加工聯(lián)合在同一工序內(nèi)完成，其中放電磨削為高生產(chǎn)率的粗加工。
本發(fā)明所述的方法是將放電磨削和機械磨削組合在一起對工件進行加工。其中放電磨削加工為粗加工，此時工件接直流電的正極，工具磨輪接負極，工件和工具磨輪間淋以工作液并保持一定間隙，磨輪和工件各依選定的速度相對旋轉(zhuǎn)，在電壓10V～50V和電流100A～1500A的條件下放電去除金屬而完成對迥轉(zhuǎn)或平面工件的加工。當放電磨削將工件加工到既定尺寸要求時，切斷直流電源～～退出工具磨輪，而后引進砂輪進行機械磨削的精加工。
按著上述發(fā)明的方法設計了一種組合設備。該設備主要包括一臺普通的機械式磨床。一個提供放電磨削加工的直流電源裝置，一個接入負極的工具磨輪及電控制柜、工作液等。其中直流電源為硬外特性三相半波整流電源，工作電壓在10V～50V間，電流為100A～1500A。工具磨輪由碳鋼制成，其輪緣上開有斜槽，其個數(shù)不少于20個。磨輪的直徑由加工時所需的線速度設計。磨輪經(jīng)由電刷裝置接入直流電源的負極，磨輪與床體之間用非導電材料以絕緣。磨輪的動力可由電機供給，磨輪的進、退可由動力頭式裝置實現(xiàn)。工作液循環(huán)系統(tǒng)主要由泵、過濾咀、管路、噴咀等組成。其工作液主要為1%的碳酸鈉水溶液。這種水溶液既可作放電磨削時的工作液，又可作砂輪磨削時冷卻用。磨床上用來裝夾工件的卡盤或工作臺經(jīng)電刷機構(gòu)與電源正極相接，卡盤或工作臺與床體間須用非導電材料絕緣。
用上述方法制成的組合設備，可以是加工迥轉(zhuǎn)面的外園或內(nèi)孔的粗精組合機床，也可是加工平面的粗、精組合機床，還可以是由直流電源、電機驅(qū)動的工具磨輪和動力頭及床體、工作液等單獨組成的放電磨削機床。
上述發(fā)明方法及設備可以加工高硬、高強度、高韌性、高脆的特殊材料，且生產(chǎn)率較高。試驗表明，放電磨削每分鐘去除金屬的量可達20～210克。遠超過電火花電解磨削以及機械加工的生產(chǎn)率數(shù)倍，甚至數(shù)十倍。例如，以加工(修復)軋頂為例，工件無須加熱即可加工，每去除一公斤金屬僅耗電2～3瓩/小時。加工后工作的表面光潔度可達V2～V5，尺寸精度可控制±0.05mm以內(nèi)。另外經(jīng)此放電磨削加工后工件表面硬度不改變，也不影響工件的機械性能。所以，該設備具有高生產(chǎn)率和能加工“四高”材料的突出特點，其次是能耗低，安全可靠，操作方便等。這種加工方法和按此方法制造的設備在金屬材料加工領域里有著廣泛的應用前景。
本發(fā)明提供如附圖(1)是放電機械磨削組合加工設備的結(jié)構(gòu)示意圖，其中
1.床體2.裝夾工件的卡盤3.絕緣材料4.電氣控制柜5.驅(qū)動電機6.絕緣材料7.電刷裝置8.工具磨輪9.砂輪10.工作液循環(huán)系統(tǒng)附圖(2)是提供放電磨削直流電源的原理圖，其中RD1-3溶斷器LJ1-3電流斷電器LH1-2電流互感器ZB主變電壓器C1-6電容CZ硅元件R1-6電阻A電流表V電壓表
權(quán)利要求
1.一種用放電磨削和機械磨削聯(lián)合加工金屬材料的方法，其特征是將放電磨削和機械磨削方法組合在一起對工件進行加工，放電磨削時工件通過裝夾機構(gòu)接入直流電源的正極，工具磨輪接負極，工件和工具磨輪間淋以工作液并保持一定間隙，在電壓10V～50V和電流100A～1500A的條件下放電去除金屬完成對迥轉(zhuǎn)或平面工件的粗加工，此工步結(jié)束后切斷電源，進行機械(砂輪)磨削(精加工)。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求
1所述的加工方法的設備，主要有一臺普通磨床，一個提供放電磨削加工的直流電源，一個電機驅(qū)動的工具磨輪，電氣控制柜及工作液循環(huán)系統(tǒng)組成，其特征在于放電磨削裝置與普通磨床同時組合成一臺設備，其中裝夾工件的卡盤或工作臺接直流電源的正極，工具磨輪接負極，二者必須與床體絕緣。
3.按權(quán)利要求
2所述的設備，其特征是直流電源為一硬外特征三相半波整源電源，其電壓為10V～50V。電流為100A～1500A。
4.按權(quán)利要求
2、3所述的設備，其特征是工具磨輪經(jīng)由電刷機構(gòu)與直流電源的負極相接，其輪緣上開有不少于20個的斜槽，其材料是碳鋼的，且磨輪與床體間用非導電材料絕緣。
5.按權(quán)利要求
2、3所述的設備，其特征在于裝夾工件的卡盤或工作臺經(jīng)由電刷機構(gòu)與直流電源的正極相接，卡盤或工作臺與床體間用非導電材料絕緣。
6.按權(quán)利要求
2所述的設備，其特征是工作液循環(huán)系統(tǒng)主要有泵、過濾器、管路、噴咀等組成，其中工作液主要為1%的碳酸鈉水溶液。
7.按權(quán)利要求
2至6所述的設備，其特征在于由直流電源、電機驅(qū)動的工具磨輪、電氣控制柜、工作液循環(huán)系統(tǒng)及床體等可單獨構(gòu)成一臺放電磨削機床。
專利摘要
一種用放電和機械磨削聯(lián)合加工金屬工件的方法及設備。該方法主要是在工具磨輪和工件通過一定的直流電，并在保持一定間隙下放電去除工件的金屬而實現(xiàn)加工。利用本發(fā)明的方法設計的組合機床主要包括一臺普通磨床，一個提供放電的直流電源，一個電機驅(qū)動的工具磨輪、電氣控制柜、工作液循環(huán)系統(tǒng)等組成。其中工作臺或裝夾工件的卡盤接正極，工具磨輪接負極，二者須與床體絕緣。本發(fā)明的方法及設備對加工高硬、高韌、高強度、高脆金屬材料具有極高的生產(chǎn)率，在金屬材料加工的領域里有廣泛的應用前景。
文檔編號B23H7/00GK87106421SQ87106421
公開日1988年5月18日 申請日期1987年12月8日
發(fā)明者葉良才 申請人:葉良才導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan