[发明专利]砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法

权利要求书

1.一种砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将金刚石砂轮和电极分别固定在机床的砂轮轴和工作台上，并利用导线以正极性方式依次将金刚石砂轮、石墨电刷、电流传感器、电源、电极连接构成放电回路，电压传感器与电源并联并与电流传感器连接示波器；

2)进行试磨操作，为放电回路加载开路电压E，让金刚石砂轮以预先设定的运动参数沿磨削路运动，待电极表面因扬起切屑与砂轮结合剂形成放电间隙而产生稳定脉冲电火花时，示波器在线采集由电压传感器与电流传感器发出的脉冲放电信号，并计算出修整前的砂轮磨粒出刃高度H₀，其中，基于单颗磨粒切削与扬起切屑放电原理建立的砂轮磨粒出刃高度模型由式(1)参数确定：

式中，脉冲放电电压U和脉冲放电电流I为脉冲放电修整参数，砂轮转速N、工作台进给速度v_f和进给深度a_p为运动参数，a、b和c为与开路电压和电极材料相关的系数，d为与切屑长度相关的系数，D为砂轮直径，θ为切屑扬起角度，且θ＝20～30°；

3)进行微磨粒修平操作，根据步骤2)中确定的磨粒出刃高度H₀重新设定机床运动参数，将脉冲放电电压控制在19～23V范围内，金刚石砂轮沿磨削路径循环运动，所述示波器实时采集脉冲放电信号，通过式(1)和式(2)间歇地计算/更新当前砂轮磨粒出刃高度和有效磨粒数，并与目标值进行比较；待达到目标值后，机床停止工作；其中，砂轮有效磨粒数n_d由式(2)参数确定：

式中，t_m为脉冲放电波形采样时间，n_e为脉冲放电电流波峰数量。

2.根据权利要求1所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤1)中，所述金刚石砂轮的粒度为#24～#180。

3.根据权利要求1所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤1)中，所述电极为铁基电极。

4.根据权利要求1所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤1)中，所述电源为直流/脉冲电源。

5.根据权利要求1所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤2)中，所述开路电压为20V≤E≤30V。

6.根据权利要求1所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤2)中，所述预先设定的运动参数包括N≤2400rpm、v_f≤100mm/min、a_p≤2μm。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤3)中，需重新设定的机床运动参数由式(3)确定：

式中，U_min和U_max为砂轮修整时控制的脉冲放电电压最小值和最大值，分别取19V和23V，相应的脉冲放电电流最小值I_min和最大值I_max分别为2A和5A。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的砂轮微磨粒修平的脉冲放电修整参数和运动参数控制方法，其特征在于：在步骤3)中，当脉冲放电电压超出所述的19～23V范围时，按以下方式调整机床运动参数或/和电源开路电压：

31)当脉冲放电电压U＜19V时，减小工作台进给速度或/和进给深度或/和开路电压；

32)当脉冲放电电压U＞23V时，增大工作台进给速度或/和进给深度或/和减小开路电压。