[发明专利]一种基于小球头砂轮的电火花修整工艺方法

权利要求书

1.一种基于小球头砂轮的电火花修整工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将待修整砂轮安装于砂轮主轴上，使其能够绕主轴轴线旋转；将工具电极安装于电主轴上，使其能够绕电主轴轴线自转的同时沿轴线方向进给；将待修整砂轮与脉冲电源正极相连、工具电极与脉冲电源负极相连，形成火花放电回路；

步骤二、旋转砂轮主轴使得待修整砂轮轴线和工具电极轴线之间形成固定夹角；

步骤三、完成修整加工前待修整砂轮和工具电极的对刀，确定待修整砂轮和工具电极的最终进给位置；

步骤四、转动砂轮主轴，脉冲电源通电，对待修整砂轮进行粗修整；

步骤五、转动砂轮主轴，脉冲电源通电，对待修整砂轮进行精修整；

步骤六、检测待修整砂轮精度是否达到预设值，若达到完成砂轮修整；若没有达到，重复步骤五直至待修整砂轮精度达到预设值。

2.根据权利要求1所述的一种基于小球头砂轮的电火花修整工艺方法，其特征在于，步骤三的具体步骤包括：

步骤三一、调整待修整砂轮与工具电极的相对位置，使得待修整砂轮端面中心高度与工具电极中心轴线高度相同，并将工具电极进给到与待修整砂轮间隙为固定距离的位置；利用CCD相机采集包含待修整砂轮和工具电极的图像并进行图像处理，获得待修整砂轮和工具电极的边缘特征点；

步骤三二、在成像图中提取工具电极端面边缘特征点的最高点A(x₁，y₁)与最低点B(x₁，y₂)，提取待修整砂轮端面边缘特征点的最高点C(x₂，y₃)和最低点D(x₃，y₄)，则工具电极端面中心点O在成像图中坐标为待修整砂轮端面中心点O′在成像图中坐标为

步骤三三、调整待修整砂轮位置，使得待修整砂轮端面中心点O′的纵坐标与工具电极端面中心点O的纵坐标相等，即：y₁+y₂＝y₃+y₄，记录此时待修整砂轮端面中心O′在成像图中的坐标值(x′，y′)和此时待修整砂轮所在工作平台的位置值P₀；

步骤三四、将待修整砂轮沿轴线方向退后第一固定距离，使得工具电极在后续移动的过程中不与待修整砂轮发生干涉；调整工具电极位置，使得工具电极端面中心点O的横向坐标值与记录的x′值相同，即：x₁＝x′，此时工具电极端面中心点位置即为待修整砂轮修整后的球面中心；将工具电极从该位置退后第二固定距离，所述第二固定距离为工具电极中径的一半，此时工具电极所在位置即为修整后工具电极的最终进给位置，记录此时工具电极所在工作平台的位置值P₁；

步骤三五、将工具电极退后第三固定距离，使得待修整砂轮在后续移动的过程不与工具电极发生干涉，将待修整砂轮所在工作平台进给到记录的位置值P₀处，然后继续沿待修整砂轮轴线方向进给固定距离至位置值P₀′，进给固定距离为待修整砂轮半径，此时待修整砂轮端面中心为砂轮修整后的球面顶点，待修整砂轮所在位置P₀′即为修整后砂轮的最终进给位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于小球头砂轮的电火花修整工艺方法，其特征在于，步骤三中待修整砂轮的最终进给位置为在其位置值P₀′的基础上沿轴线方向再向前进给50μm；工具电极的最终进给位置为在其位置值P₁的基础上再向前进给第四固定距离，所述第四固定距离根据修整过程中砂轮直径进行计算得到。

4.根据权利要求3所述的一种基于小球头砂轮的电火花修整工艺方法，其特征在于，所述待修整砂轮为直径3.8mm、金刚石磨粒直径5μm、砂轮浓度130％的金属基金刚石砂轮。

5.根据权利要求4所述的一种基于小球头砂轮的电火花修整工艺方法，其特征在于，所述工具电极由薄壁圆筒和绝缘杆组成，所述薄壁圆筒的中径为2.687mm，壁厚为0.2mm。