[发明专利]基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷磨削加工方法

权利要求书

1.一种基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是：采用导电的金属粘合剂砂轮作为磨轮，在磨轮和非导电工程陶瓷之间连续送入导电辅助电极，并使导电辅助电极前端贴紧加工区域的非导电工程陶瓷材料表面，在脉冲电压作用下使磨轮与导电辅助电极之间产生火花放电，在此过程中向加工区域连续或间歇通入能与导电片状辅助电极材料产生烧蚀放热效应的助燃气体，使加工处于电火花诱导放电——辅助电极烧蚀——磨轮对非导电工程陶瓷磨削状态；磨轮与导电辅助电极在电火花放电作用下产生放电，导电辅助电极材料达到燃点温度以上而处于熔融甚至气化状态与通入的能产生烧蚀放热效应的助燃气体发生烧蚀反应，生成烧蚀产物，该烧蚀过程释放出大量的热量，所述的热量作用于非导电工程陶瓷材料表面，使非导电工程陶瓷材料加热软化甚至达到熔融状态，然后在磨轮的磨削作用下将其磨削去除；在加工过程中，部分烧蚀产生的热量传递到磨轮表面，使磨轮保持形状精度和自锐性，以降低磨轮所受到的磨削力，从而延长磨轮的使用寿命；以上过程重复进行，可控烧蚀与磨削加工两种状态始终交替进行直至加工结束。

2.根据权利要求1所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是所述的导电辅助电极为片状电极，该片状导电辅助电极的厚度0.1-0.30 mm。

3.根据权利要求1或2所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是所述的导电辅助电极为能与助燃气体发生剧烈放热反应的铁基材料或有色金属合金。

4.根据权利要求1所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是在向加工区域连续或间歇通入能与导电片状辅助电极材料产生烧蚀放热效应的气体的同时，还向加工区域以包裹气体的方式喷射工作液或将加工区域浸没在工作液中以压迫助燃气体，强化烧蚀作用，并加速加工产物的排出，所述的工作液为水或非可燃水溶性工作液。

5.根据权利要求1所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是所述的非导电工程陶瓷为Al₂O₃陶瓷、ZrO₂陶瓷、Si₃N₄陶瓷或SiC陶瓷。

6.根据权利要求1所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是所述的助燃气体为氧气、氯气、氮气和氟气中的一种或一种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是通过气流控制装置的主动间歇控制或直接利用磨轮的高速旋转运动使烧蚀区域强迫转移从而达到向加工区域间歇供应助燃气体从而达到控制烧蚀释放的热量的目的。

8.根据权利要求1所述的基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷的磨削加工方法，其特征是所述的助燃气体的工作压力为0.01~90 MPa。