[其他]可控电解珩磨方法和装置

说明书

一种在电解珩磨中根据需要不断地改变电解电场的位置与强度来控制加工，以使工件得到需要的几何形状与精度和提高表面光洁度的方法，本方法可作为精加工手段，加工精度达微米级，光洁度达₈～₁₂亦可作为工艺系统中控制加工执行手段，响应频率高，控制效果好。本发明还包括按理论形状精加工修形轧辊的装置，根据工件误差精加工齿轮的装置及实时测量控制精加工凸轮的装置。工艺装备中特有的部分是可溶电源，电场控制器及地址信号发生器。

本发明是关于一种可控电解珩磨方法和装置，特别是关于一种在电解珩磨过程中，根据需要不断地改变电解电场的位置与强度来控制加工，以使工件得到需要的几何形状与精度和提高表面光洁度的方法和装置。

在现有技术中，电解珩磨是一种提高工件表面光洁度的光整加工方法，也可以用来提高工件的几何精度。

在电解珩磨过程中，工件表面生成阳极钝化膜，有减缓工件表面电解蚀除速度的保护作用。用珩具珩磨工件表面，将钝化膜刮除，即进行机械活化，电解蚀除速度又重新恢复。由于在电解珩磨过程中，被加工表面上高点处的钝化膜被优先刮除，加速了该处电解蚀除速度，故在电解、钝化、活化交替的过程中，工件表面得以微观整平。

在合理地利用钝化膜的保护作用及机械活化的选择性时，电解珩磨方法还可以用于纠正工件的几何形状误差。

专利US-4，328，083（1982，5，4）镜面精加工圆柱面的装置，就是用电解珩磨方法进行光整加工的装置。在该装置中，珩具直接压在工件被加工表面上。阴极与被加工表面间保持电解间隙，并有电解液供给装置向电解间隙处供应电解液。工件接电源正极，阴极接电源负极，工件对于阴极及珩具有相对运动，以光整工件被加工表面。

在文献“电解珩齿试验及其原理探讨”《大连工学院学报》第19卷第一期（1980.3）中，用齿轮状的珩轮及中间为金属两边为绝缘材料的齿轮作阴极，与工件齿轮啮合，用电解珩磨方法来精加工齿轮。利用形状精确的珩轮与工件齿轮双面啮合来进行有选择地机械活化，将齿面的几何高点处钝化膜刮除，加速该处的电解蚀除速度，以便达到减小齿轮几何形状误差，提高精度的目的。

如上所述，在现有技术中，电解珩磨是利用钝化膜的保护作用在工作表面上进行有选择地电解蚀除。而纯化膜的保护作用是很有限的，即在金属表面复盖有钝化膜时，金属仍然会被电解蚀除，只是速度稍慢一些。因此在电解珩磨过程中，工件表面上被活化的高点被电解蚀除，工件上未被活化的低点也同样会被电解蚀除，以致电解珩磨纠正误差的能力不强。

再者，电解珩磨是用机械活化的选择性来纠正误差的，这也受到限制，即当误差较小时，虽然误差高点处的钝化膜可被珩具刮除，但是由于弹性变形等原因，低点处的钝化膜也同样会被不同程度地刮除，以致选择不出误差的高点，直接影响电解珩磨加工的精度。

因此，为了提高电解珩磨的加工精度及加工效能，需要找出不依赖于钝化膜的保护作用及机械活化选择性的，控制能力更强选择性更好的电解珩磨方法。

本发明的目的是在电解珩磨过程中根据需要不断地改变电解电场的位置与强度来控制加工，以使工件得到需要的几何形状、精度和提高表面光洁度。

本发明的技术解决方案是利用电解珩磨方法具有加工各种钢材及难加工金属材料的能力，电解电场易于控制的特点以及金属去除量与电解电量成正比（法拉第定律）等特性，在电解珩磨过程中控制施加在工件表面上各处的电解电量的大小来控制工件表面各处的金属去除量以使工件得到需要的几何形状与精度及提高表面光洁度，电解电量的控制是通过对电解电压的控制实现的。

本发明的可控电解珩磨方法，其特殊之处在于该方法按下列步骤进行：

1）测量要电解珩磨的工件;

2）根据测量所得工件误差或根据工件应加工的形状，确定工件表面各地址的金属去除量，将去除量数据予先存入电场控制器中;

3）电场控制器按地址信号发生器发出的信号，将该地址予存的数据取出，以电压形式输出到可控电源输入端，用可控电源输出电压进行电解;