[发明专利]一种基于热力控制的金属光滑磨削方法

权利要求书

1.一种基于热力控制的金属光滑磨削方法，其特征在于，包括以下步骤：

砂轮修整阶段，利用铁电极对砂轮环面上的金刚石进行机械热化学修平，使金刚石修平面积s_c大于金刚石截面积的1/4；所述金刚石的机械热化学修平方式为：将铁电极、金刚石砂轮与直流电源连接形成放电回路，其中，铁电极接负极，金刚石砂轮接正极；金刚石砂轮以径向进给方式切削所述铁电极，切削过程中控制机床运动参数使电火花放电电压稳定在低于开路电压的2～5V范围内，金刚石表层在机械热和放电热作用下产生石墨化，并在机械力作用下逐渐被去除；

光滑磨削阶段，金刚石砂轮以径向进给方式移动，控制机床运动参数使金刚石的实际切除深度h_r大于磨粒耕犁-切削临界转换深度h_cr，利用金刚石对金属工件表层材料进行碾压切削；所述金属工件表层材料的碾压切削方式为：金刚石在高速旋转状态下切入金属工件，其切削面和修平面依次对工件表层材料进行微去除和碾压；

当完成一次径向进给时，金刚石砂轮沿垂直砂轮切削方向移动距离10～100μm后再次进行加工，依次循环最终使金属工件表面逐渐形成光滑、平整的宏观镜面。

2.根据权利要求1所述的基于热力控制的金属光滑磨削方法，其特征在于：

所述机床运动参数由式(1)确定：

式中，N、v_f和a_p为机床运动参数，分别为砂轮转速、工作台进给速度和切削深度，D为砂轮直径。

3.根据权利要求1或2所述的基于热力控制的金属光滑磨削方法，其特征在于：所述金刚石砂轮粒度为#40～#270。

4.根据权利要求1或2所述的基于热力控制的金属光滑磨削方法，其特征在于：所述金属工件硬度为20～100HRC。

5.根据权利要求4所述的基于热力控制的金属光滑磨削方法，其特征在于：当加工硬度小于60HRC的金属工件时，采用干磨削，否则采用湿磨削。