專利名稱：一種金屬基砂輪的超聲修銳系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于砂輪技術領域，尤其涉及一種金屬基砂輪的超聲修銳系統。
背景技術：
ELID磨削技術具有裝置簡單，制造安裝容易，成本較低等優點，在難加工材料、硬脆材料的超精密磨削領域應用廣泛。但是電解電極(陰極)和金屬基砂輪(陽極)之間的狹窄間隙使得電解液的流動效果變差，使得在砂輪和電解電極之間的電解液分布不均勻，在流入端的電解液分布較多，而在流出端電解液分布較少，因而造成砂輪表面電解不均勻、砂輪表面磨粒露出高度不等、氧化膜覆蓋不均勻等問題，致使超精密磨削時難以得到很高的表面質量。
為解決電極和砂輪之間流動效果差的問題，有研究者根據流體力學原理提出了特殊內部形狀的電極，以改善電解液的流動狀態，該方法在一定程度上改善了電極和砂輪之間的電解液流動狀態，但是仍然存在電解液分布不均勻、砂輪電解不一致、氧化膜分布不一致等問題。也有研究者沿砂輪與電極圓周分布多個噴嘴，同時向砂輪表面噴射電解液，有效緩解了電解液分布不均勻的問題。該技術噴嘴增多改善電解液的出口流動狀態，但是在電解液容腔內部電解液流動狀態在各個噴嘴處的出水速度、流量有很大區別，致使電解液沿砂輪和電極的間隙分布不均勻。因此電解液在電極間隙內部分布不均勻問題沒有得到根本解決。
發明內容
本發明針對現有ELID磨削技術中存在的砂輪和電解電極之間的電解液分布不均勻，在流入端的電解液分布較多，而在流出端電解液分布較少，因而造成砂輪表面電解不均勻、砂輪表面磨粒露出高度不等、氧化膜覆蓋不均勻等問題，致使超精密磨削時難以得到很高的表面質量等問題，提出一種金屬基砂輪的ELID-超聲修銳系統。本發明是這樣實現的，一種金屬基砂輪的超聲修銳系統，其特征在于，所述超聲修銳系統包括電極、砂輪，電極與砂輪保持O. 3-0. 5mm間隙；電極上設有若干個換能器；換能器與超聲振動系統的超聲電源相連；電極與電解電源負極相連；砂輪與電解電源正極相接；電解液噴嘴設置在砂輪的上方；冷卻液噴嘴設置在砂輪的一側。進一步，所述超聲修銳系統在電極的軸向、徑向，或軸向、徑向均放置了換能器，在電極的端面、背面具有換能器的安裝孔。進一步，所述電極的電解液噴嘴位于切向、徑向，或采用多噴嘴電極。進一步，所述電極的形狀尺寸、長度、厚度采用聲學設計。進一步，在原有在線電解系統基礎上，超聲振動系統使得在電解修銳砂輪的冋時電極同時做切向、或徑向振動。
本發明提供的金屬基砂輪的ELID-超聲修銳系統，有效解決了傳統ELID磨削技術修銳電極和砂輪之間電解液分布不均的問題，使得砂輪修銳后磨粒露出均勻，改善了 ELID磨削表面質量。同時由于超聲振動電極的引入，使電解傳質效率增加，砂輪表面離子濃度得到改善，使得氧化膜分布均一、致密。在電極超聲振動時，引起電解液空化，產生空化能量將進一步加速砂輪表面結合劑的去除，增加砂輪修銳效率。因而該ELID-超聲修銳技術將比傳統ELID技術具有更加優秀的電解修銳質量和更高的修銳效率，對進一步改善ELID磨削表面質量、提高ELID磨削效率具有十分積極的意義。
圖I是本發明提供的金屬基砂輪的超聲修銳系統的結構框圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并 不用于限定本發明。圖I示出了本發明提供的金屬基砂輪的超聲修銳系統的結構。為了便于說明，僅僅不出了與本發明相關的部分。電極7、砂輪1，電極7與砂輪I保持O. 3-0. 5mm間隙；電極7上設有若干個換能器6 ；換能器6與超聲振動系統3的超聲電源相連；電極7與電解電源4負極相接。砂輪I與電解電源4正極相接。電解液噴嘴2設置在砂輪I的上方；冷卻液噴嘴5設置在砂輪I的一側。本發明實施例提供的ELID-超聲修銳系統在電極7的軸向、徑向，或軸向、徑向均放置了換能器6，在電極7的端面、背面具有換能器6的安裝孔，電極7的電解液噴嘴2位于切向、徑向，或采用多噴嘴電極；電極7的形狀尺寸、長度、厚度采用聲學設計，達到較好的傳聲效果。在原有在線電解系統基礎上，附加超聲振動系統3，超聲電源3和換能器6組成的超聲振動系統。超聲振動系統3使得在電解修銳砂輪I的同時，電極7同時做切向、或徑向振動，從而達到改善電極7和砂輪I之間電解液流動效果的目的。電極7的超聲振動使砂輪I表面電解液的循環加快，改善表層離子濃度，有利于電解反應均勻，使得在砂輪I表面生成均勻一致的氧化膜。同時電極7振動也使電解液內部產生空化現象，該空化現象產生的能量作用于砂輪表面，會進一步加速砂輪修銳的速度。該ELID-超聲修銳系統有效解決了傳統ELID磨削技術修銳電極和砂輪之間電解液分布不均的問題，使得砂輪修銳后磨粒露出均勻，改善了 ELID磨削表面質量。同時由于超聲振動電極的引入，使電解傳質效率增加，砂輪表面離子濃度得到改善，使得氧化膜分布均一、致密。在電極超聲振動時，引起電解液空化，產生空化能量將進一步加速砂輪表面結合劑的去除，增加砂輪修銳效率。因而該ELID-超聲修銳技術將比傳統ELID技術具有更加優秀的電解修銳質量和更高的修銳效率，對進一步改善ELID磨削表面質量、提高ELID磨削效率具有十分積極的意義。本發明實施例提供的金屬基砂輪的ELID-超聲修銳系統，有效解決了傳統ELID磨削技術修銳電極和砂輪之間電解液分布不均的問題，使得砂輪修銳后磨粒露出均勻，改善了 ELID磨削表面質量。同時由于超聲振動電極的引入，使電解傳質效率增加，砂輪表面離子濃度得到改善，使得氧化膜分布均一、致密。在電極超 聲振動時，引起電解液空化，產生空化能量將進一步加速砂輪表面結合劑的去除，增加砂輪修銳效率。因而該ELID-超聲修銳技術將比傳統ELID技術具有更加優秀的電解修銳質量和更高的修銳效率，對進一步改善ELID磨削表面質量、提高ELID磨削效率具有十分積極的意義。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種金屬基砂輪的超聲修銳系統，其特征在于，所述超聲修銳系統包括 電極、砂輪，電極與砂輪保持O. 3-0. 5mm間隙；電極上設有若干個換能器；換能器與超聲振動系統的超聲電源相連；電極與電解電源負極相連；砂輪與電解電源正極相接；電解液噴嘴設置在砂輪的上方；冷卻液噴嘴設置在砂輪的一側。
2.如權利要求I所述的超聲修銳系統，其特征在于，所述超聲修銳系統在電極的軸向、徑向，或軸向、徑向均放置了換能器，在電極的端面、背面具有換能器的安裝孔。
3.如權利要求I所述的超聲修銳系統，其特征在于，所述電極的電解液噴嘴位于切向、徑向，或采用多噴嘴電極。
4.如權利要求I所述的超聲修銳系統，其特征在于，所述電極的形狀尺寸、長度、厚度采用聲學設計。
5.如權利要求I所述的超聲修銳系統，其特征在于，在原有在線電解系統基礎上，超聲振動系統使得在電解修銳砂輪的同時電極同時做切向、或徑向振動。
全文摘要
本發明公開了一種金屬基砂輪的超聲修銳系統，其金屬基砂輪的ELID-超聲修銳系統，有效解決了傳統ELID磨削技術修銳電極和砂輪之間電解液分布不均的問題，使得砂輪修銳后磨粒露出均勻，改善了ELID磨削表面質量。同時由于超聲振動電極的引入，使電解傳質效率增加，砂輪表面離子濃度得到改善，使得氧化膜分布均一、致密。在電極超聲振動時，引起電解液空化，產生空化能量將進一步加速砂輪表面結合劑的去除，增加砂輪修銳效率。因而該ELID-超聲修銳技術將比傳統ELID技術具有更加優秀的電解修銳質量和更高的修銳效率，對進一步改善ELID磨削表面質量、提高ELID磨削效率具有十分積極的意義。
文檔編號B24B1/04GK102873593SQ20121034741
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者鄶吉才 申請人:河南理工大學