基于氧化膜狀態(tài)主動(dòng)控制的ELID磨削及其應(yīng)用研究.pdf

1、在線電解修整(ELID)磨削技術(shù)是在磨削過(guò)程中通過(guò)電解作用修銳鑄鐵基砂輪，特別適于陶瓷、超硬合金等硬脆材料的超精密磨削。ELID磨削的重要特征是在砂輪表面生成的氧化膜參與磨削過(guò)程，因此氧化膜的狀態(tài)直接關(guān)系到磨削加工的效率和質(zhì)量，對(duì)ELID磨削影響重大。
　　 本文首先分析了氧化膜在ELID磨削中的作用和影響因素，分別用電解電流、磨削力和振動(dòng)信號(hào)來(lái)表征氧化膜的狀態(tài)。發(fā)現(xiàn)電解電流信號(hào)與氧化膜的厚度、表面形貌、組成成分及強(qiáng)度之間有著緊

2、密的聯(lián)系，能很好的表征氧化膜的狀態(tài)。
　　 為了實(shí)現(xiàn)ELID磨削過(guò)程中對(duì)氧化膜狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，本文研制了臺(tái)新的ELID磨削高頻脈沖電源。通過(guò)對(duì)電源脈沖控制部分的改進(jìn)，利用兩塊脈沖發(fā)生卡生成大、小兩路脈沖的疊加實(shí)現(xiàn)了電解作用周期性的開(kāi)啟和關(guān)閉，并以此來(lái)改變電解強(qiáng)度進(jìn)而控制氧化膜的狀態(tài)。
　　 在對(duì)ELID磨削過(guò)程中電解電流變化規(guī)律研究的基礎(chǔ)上，利用模糊控制的方法并結(jié)合LabVIEW程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)氧化膜狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控

3、制，能使之維持在目標(biāo)值附近，在此基礎(chǔ)上還研究了不同狀態(tài)下氧化膜的磨削作用。結(jié)果表明，使用這臺(tái)新的電源可以維持穩(wěn)定的磨削過(guò)程，可以根據(jù)不同的磨削需求將氧化膜控制在相應(yīng)的狀態(tài)上。
　　 在ELID平面磨削的基礎(chǔ)上，本文對(duì)3MZ1410自動(dòng)軸承外圈溝磨床進(jìn)行了數(shù)字化改造。利用NI-7344運(yùn)動(dòng)控制卡控制伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)機(jī)床兩軸精確的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并編制了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制程序使其能滿足ELID內(nèi)圓磨削的需求。
　　 最后，設(shè)計(jì)