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年报 制造技术 59(2010)235 238 内容列表可以在 年报 制造技术 期刊主页 :，亚琛工业大学，斯坦巴甲烷结构 19， 52074 亚琛，德国提交 克罗那法（ 1）（亚琛工业大学，德国）。 文章信息 ： 本文基本调查提出的关于能力的电火花线切割为整形和敷料的细粒金属结合剂金刚石磨轮。这些轮子是经常用于精密磨削硬脆材料如陶瓷或硬质合金模具。 他们的特点是高中档恒常性和耐磨性。由于导电粘结材料，电火花线切割提供了一个有效的和强有力的替代常规整形和敷料。实现砂突出和可能的热损伤最小的金刚石磨粒的理论和实验研究。此外，高精度加工策略，提出。 关键词 : 关键词：电火花加工（电火花） 整形 1。介绍 精密磨削是一个关键的精密磨削技术在模具及模具制造行业。尤其是光学行业需要最高形式的准确性和表面镀层。细粒度的金属结合剂金刚石砂轮轮子可以有效地使用的精密机械加工硬质合金或陶瓷模具插入它们随后将用于玻璃成型操作 1,2。由于最好的组合钻石用金属的研磨作业可以是高稳定性和高耐磨性。最好的表面镀层可能达到与 小于 10 决于应用磨削运动学 )。结合一个高效的和强大的 整形 着装和技术这些砂轮提供生活的优势不再工具 ,这种可能性为单个的改编的金属结合剂成分和更高的剖析的灵活性比最好的粒度电镀金刚石磨轮 近公布 3或粗粒度电镀轮 中所描述的。 传统的 整形和敷料的细粒金属结合剂金刚石砂轮是困难的，非常费时，由于高耐磨性的颗粒和粘合剂材料。因此，必须提供有效技术，尤其是当小和精确的刀具廓形几何 是必要的。由于导电的金属基体材料去除过程的非常规电火花加工和细胞外基质的往往是建议作为替代。 因此 ,有效的技术必须可用尤其是当小和精密的工具配置文件需要几何图形。由于金属基体的电导率的非传统材料切割过程 往建议作为替代品。这些技术可以用作进程内酱主要集中于勇气凸像电解过程酱 (修整、电化学过程控制酱 (电化学点磨削 (7。组合的电火花和 知道。一个全面的调查显示所有不同的技术 ,可以发现 ,在 10。基本的研究领域 ,打扮的电火花 整形 目前限制到更大的磨料粒度 ( 20 毫米 ),比较了例子 9、 11。 本文介绍了线切割能力的整形和修整细颗粒（平均粒径 5 毫米和 15 毫米）金属结合剂金刚石砂轮（青铜）。实现砂突出和可能的热损伤最小的金刚石磨粒的理论和实验研究。最后，加工策略高姿态的精度提出。这个过程是适用于一个传统的线切割机。 2。 线切割放电加工整形、修整原理 线切割放电加工整形和敷料 相比 供的好处，没有复杂的形状的电极和没有额外的磨损补偿是必要的。在第一个假设，放电的电火花加工过程中主要发生在工具电极与导电金属材料，因此可以被删除，如图 1 所示。电不 导电的金刚石磨粒不直接参与的过程中，仍然在侵蚀区。通过伸出表面一定粒突后可实现过程。 由于热材料去除原理热是当地适用于砂轮表面和数量取决于热传导的参与材料罚款的金刚石颗粒可以被热损坏。因此，一个可能的表面 细粉已估计和评价。为了保持一个可能损害到最小数量的低排放 们常用的 长的脉冲间隔时间为较好的冲洗和冷却是有利的。使用较小的放电能量也避免太多线偏差的过程中由于几何造成长期免费的线的长度，如图 1 所示。 图 1。线切割放电加工原理整形和敷料和实例机器设置。 表 1 磨料粒度和浓度的金刚石超硬磨料磨具。 17151546粒大小(u,m) 0 1228论 （ ） 0 5 25 D:钻石 C:浓度。 三种不同的铜铜、青铜、债券 (一个铁基青铜 70%的铁 (钴铜债券 70%的股份有限公司 (被调查。材料的变化会提高 结合力 硬度为单个的适应磨削的任务。另外的多样的勇气大小和浓度试验期间 ,表 1 中列出。 加工中砂轮的电火花线切割层组成，是比较常见 加工硬质合金工件。 类似的或至少在同一数量级 切削率和工作间隙宽度可以达到。因此，原有的加工技术，能够适应根据整形和敷料的任务。图 2 显示了一个比较切割率不同债券的加工在一架 基于介电常数主要剪切条件下。没有重大的负面影响，由于越来越多的电不导电的金刚石磨粒 如如聚晶金刚石 可确定。更大的切 削率一般都可以实现为除了最初的金刚石颗粒（ 0， 1， 7）在所有材料和铜 渤由于改变了物理特性。 图 2。电火花线切割切削率青铜债券（渤）相比，钢，硬质合金和金刚石加工在一架 基于介质。 3。分析砂突 最重要的是获得锋利砂轮实现一定的金刚石磨粒凸出的整形和选矿工艺。最突出的是定义为半砂的粒径。如果是的过程挖掘债券夹紧是不够的。基础研究的不同材料和金刚石磨粒尺寸显示，在主要的材料去除粘结材料的电火花 线切割过程定义的金刚石颗粒突起可以实现。 这是有效的平均粒尺寸为 7。对于较小的尺寸（ D 1）只有一个谱效应可确定由于微地形的电火花加工过程。在 没有突出 最小可以确定 粒突一般都可以实现为主要和修剪削减，见例图 3。附加修剪削减提供的优势，更高的精度和更高的债券之间的表面磨粒。但是，进一步的基础研究显示，一架 基于介质太多的修剪削减（仅用于去除粗糙的技巧和不附加任何更改）会导致扁平表面无砂突出，见图3。 图 3。金刚石磨粒突出的钴基青铜砂轮债券（公司 渤是否）后应用电火花线切割修剪削减没有进一步的偏移变化平滑粗糙度提示在水和一架 基于介质。 这种效应可以解释的不同地层的电域水和一架 基于介质，如图 4 所示。一架 基于介质为一个较小的相对介电常数的介电常数比钻石最高电场强度可确定已经突出的提示金刚石磨粒。水基介质具有较高的介电常数最高电场强度出现在金属键，特别是在地区除了磨料。在该地区的最高电场和最低介电强度下放电是可能发生的。因此，金刚石磨粒在 一架 基于电介质有较高的风险完全清除，特别是当一个热表面损伤由于图是分析前修剪削减已经存在。一个更详细的描述这些影响可以找到 12。因此，太多的修剪削减必须避免在电火花线切割整形和敷料。 为定量测量的砂砾突起的立体扫描电镜可以用理想的情况下，图 5。它允许确定钻石的表面，根据高度测量。 一 一般 形值而无法成为适合这个。 图 4。形成的电场中的一架 基于和水性介质在供应电压和介电击 穿 图 5。定量分析中的金刚石磨粒突出一个立体扫描电镜下为一架 基于介质的主要条件。 4。分析热砂表面损伤。 钻石是已知的变质，在较高的温度从钻石到石墨改性。此图的惰性条件下才发生在 1500个控制。催化环境温度较低 1,13。由于热材料去除电火花加工原理，金刚石磨粒可以热损坏。这种效应可以被放大，改变表面 / 最小粒度大小。详细的视图的显示，表面发生变化的过程中，如图 6 所示。可以看出， “ 的边缘和角落出现在磨料即使最小的放电能量。 图 6。边和角舍入影响金刚石磨粒线切割后整形和敷料 。 此图的数量才进行了调查使用的晶体结构分析。因此，一个小 备了一个金刚石颗粒在表面的侵蚀（共 渤氘代）由纤维蛋白原。第一 砂砾显示三个碳层的制备层下，图 7。一 结晶结构的内层和外层的无定形结 构表明它才图，图 7。 2 外层有一个约 500 纳米的厚度。 图 7。透射电子显微镜和高分辨透射电子显微镜的概述，详细查看一个钻石层后，电火花线切割整形和修整砂轮有限公司 渤是否型。 一个 扫描线的三层明确批准存在 2 石墨碳层和钻石内层由于外观和非的 * 8。可以得出结论，热损伤的发生在给定的条件，但仅限于表面图，它才在 米大小。 图 8。考试的表面层图才金刚石颗粒带干 /鳗鱼在纳米范围。 5。高精度加工策略 实现高精度是另外非常重要的线切割放电加工整形和敷料。由于高度的灵活性的线切割过程几乎任何用户定义的配置文件，可以在维修企业不砂轮只有适应编程代码。唯一的限制，最小半径内的定义是由给定的线直径。为减少线偏差由于高的自由线长度一般大线径钢丝预加载是有利的。 在电火花线切割旋转部件的加工与等速送丝代替一移动 在加工方向使用，如图 9所示。不利的频率比旋转砂轮速度 和机器控制回路往往导致只有部分加工砂轮圆周。通过使用恒线运动学全谱的整个圆周面砂轮可以实现高稳定性。独立的初始夹紧高同心度偏差小于 1 毫米可以通过线切割放电加工整形。 图 9。质量分布和径向跳动的线切割放电加工整形和敷料与控制或等速送丝在加工方向。 为了确定 最佳 恒定进给速度必须区分的轴向和径向线运动，图 10。所有谱几何可以组成了这些基本动作。轴向运动提供了一个相对开放的伤口冲洗条件好但纯径向 方向的中心的特点是狭窄的间隙条件差导致需要进行技术适应。 图 10。过程运动学的线切割放电加工整形和最高恒定进给速度对谱为轴向和径向切深。 最大等速送丝速度 可以计算出从理论上可以实现的材料去除率大众在给定工艺条件（使用的材料，发电机参数 米，等。）。这种材料去除率已被处理材料的配置在旋转圆盘。为轴向运动方程（ 1）和径向运动方程（ 2） 可以很容易地从图纸在图 10计算最大进给速度。一个模范的计算是在 图 1。对于一个给定的圆盘和材料去除率最大的送丝速度表明对指定的高度。这取决于一个给定的最小进给速度的工具和最小的加工深度（为了平衡初始偏心率）所产生的工艺窗口有一个稳定的电火花线切割整形可以确定。为了尽量减少几何偏差在电火花线切割整形小砂轮的转速是可取的，如图 11 所示。较小的速度即可获得较好的表面质量的圆周表面由于振动减少和更稳定的工艺条件。最后，在图 12 的基础上，考虑之前，成功谱例子细粒度金刚石砂轮直径 75 毫米显示。 图 11。表面粗糙度取决于转速的磁盘。 图 12。简介的例子，线切割放电加工整形和敷料的细粒度金刚石磨轮。 6。结论 本文的能力线切割放电加工整形和敷料的细粒金属结合剂金刚石砂轮进行了研究。实现砂突出和可能的热损伤最小的金刚石磨粒有理论和实验研究。此外，提出了高精度加工策略。 鸣谢 这项工作经费由德国研究协会东风集团内的跨区域合作研究中心合作研究中心 /4 。 1 林克， （ 2007）电火花修整金属结合剂砂轮的细粒。第十五届国际电加工 153158。 2 林克，你 奈德，格鲁 （ 2007）电火花和 七届国际会议 53256。 3奥里希赛马，：，学生通用，哈伯兰住宅（ 2009）微量研磨工具制造复杂结构的脆性材料。志 58 包（ 1）： 311314。 4海因策尔， （ 2009）工程轮磨削光学玻璃。志 58 包（ 1）： 315318。 5大森，中川昭一吨（ 1990）镜面磨削硅片的在线电解修整。志 39 包（ 1）：329332。 6 马赫乙（ 1999）幼儿（电化学过程控制敷料），新磨法的现代高性能商品砂浆的性能 切割材料的最高质量。志 48 包（ 1）：265268。 7柯蒂斯，秀，阿斯平沃尔，圣人（ 2009）电化学超硬磨料加工镍基合金磨削点的发动机安装。志 58 包（ 1）： 173176。 8铃木钾，音 乐，中川昭一吨（ 1987）在线整形、修整金属结合剂砂轮的电火花加工。志 36 包（ 1）： 115118。 9柯蒂斯，阿斯平沃尔，洙，基钦，威尔逊米（ 2007）过程中的电火花修整（ 属结合剂超硬磨料砂轮。第十五届国际电加工， 591596。 10克林克， A .，2009， 文，亚琛工业大学，亚琛大学， 11桑切斯 卡瓦涅斯，庞 博我，我，奥尔蒂斯，洛佩兹 德 （ 2008）放电修整金属结合剂立方氮化硼砂轮使用单点电极。国际机床与制造杂志 48:362370。 12 林克， （ 2009）模型的电场特性在电火花整形、修整精细金刚石磨轮。第十二届会议建模包加工业务，圣塞巴斯蒂安， 575580。 13场乙脑（ 1979）钻石的性质。学术出版社，伦敦。 of a be a 0 on In an of of to 3or 4of is on a no of DM be a of to be 9 (2010) 235238on to of be of in in By of be to is to on of of is be 1. 19, 52074 . 1) (1. is a be of or in 1,2 (57. be as a on of be DM 8,9 or as DM 223 2010 of DM CM A 0DM so to 20 to ,11mm or an to to 010 In to a to a as of to no be 3a. of a 1. of oin of 9 (2010) 235238236a z), 0% e (z) a 0% o (z)in an of to or at in be of of in a No to of in CDbe be of 0, D1 7) in uBz to of of a of a by is as 0 50 50 50 100 1000 13 510 1220 1220 3845() 0 5 25D: : If by be on of by a be 1)2. of in to CD in be by 4. of on of a on At is a a to of a A of be 2. to be of in 4. of of 5. of a z a to be of is to at 500 8C. ,13be by of A on a be a of on of a of in of i