[发明专利]一种电化学放电-磨削复合加工工具及其使用方法

说明书

本发明公开提出了一种电化学放电‑磨削复合加工工具，包括工具基体、用于磨削加工的绝缘磨粒层以及用于电化学放电加工的导电铜片，所述工具基体呈柱形，包括圆弧形侧壁和与所述圆弧形侧壁连接的平面侧壁，所述绝缘磨粒层覆盖于所述圆弧形侧壁上，所述导电铜片沿所述平面侧壁的长度方向贴附于所述平面侧壁上。本发明还公开了一种电化学放电‑磨削复合加工工具的使用方法。本发明的有益效果：克服了传统电化学放电加工的缺点，结合了电化学放电加工和磨削加工的优势，具有加工效率高、加工表面质量好、加工精度高等有益效果，也解决了一些传统电化学放电‑磨削复合加工的弊端，具有加工应用范围广、加工深径比大、加工损耗可补偿等优点。

技术领域

本发明涉及电化学放电-磨削复合加工技术领域，尤其涉及一种由导电铜片和带不导电磨粒层磨棒组成的电化学放电-磨削复合加工工具及其使用方法。

背景技术

氧化铝，碳化硅等陶瓷材料由于具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，广泛用于航空航天、电子和汽车制造等领域。然而由于这些陶瓷材料硬度高、脆性大，使其成为了一种难以加工的材料。

由于这种难加工的硬脆材料独特的物理化学性能，传统加工方法如磨削、铣削加工材料去除率低，且容易出现断裂、碎裂。特种加工方法，如激光加工，可以达到比较高的材料去除率，但是由于这种热加工方法所固有的缺陷，使得被加工工件往往伴随着一些比较严重的表面缺陷，如再铸层与微裂纹，在很多情况下，这会导致工件的疲劳强度降低。超声加工可达到较好的加工表面质量，但加工效率非常低。电火花加工和电化学加工，难以加工或不能加工这类不导电的材料。在这些特种加工方法中，电化学放电加工是一种比较有发展前景的一种加工方法，是针对不导电硬脆材料的有效加工方法，该方法加工效率高，但其加工表面质量较差，难以获得可靠的加工精度。这些问题阻碍了电化学放电加工技术的进一步应用。

可见，传统电化学放电加工存在以下缺点：(1)加工表面质量差；(2)被加工工件表面会产生变质层和微裂纹；(3)加工精度难以控制。针对传统电化学放电加工的缺点，人们提出了将电化学放电和磨削加工结合起来的复合加工方法，这种复合加工方法可以实现对电火花放电中所产生的表面变质层的有效去除，然而这种加工方法也有一些难以解决的缺点。

传统电化学放电-磨削复合加工方式的缺点：(1)放电集中在同一电极，电极损耗严重，磨粒容易脱落，加工精度和表面质量难以保证，(2)无法承受高电压大能量放电，无法有效加工高熔点难加工的硬脆不导电材料，限制了该复合加工方法的应用，(3)电极损耗同时发生在电极侧壁及底部，电极补偿困难，导致深度尺寸及径向尺寸难以保证。(4)传统棒状电极无电解液循环通道，大深度加工时电解液难以进入加工区域，加工产物难以排出，加工效率低下，无法进行大深径比加工。

针对这种复合加工方法的缺点，亟需提出一种新型、高效的电化学放电-磨削复合加工方法和工具来实现对硬脆材料的有效加工。

发明内容

本发明公开了一种电化学放电-磨削复合加工工具及其使用方法，其可以有效解决背景技术中涉及的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种电化学放电-磨削复合加工工具，包括工具基体、用于磨削加工的绝缘磨粒层以及用于电化学放电加工的导电铜片，所述工具基体呈柱形，包括圆弧形侧壁和与所述圆弧形侧壁连接的平面侧壁，所述绝缘磨粒层覆盖于所述圆弧形侧壁上，所述导电铜片沿所述平面侧壁的长度方向贴附于所述平面侧壁上。

作为本发明的一种优选改进，所述工具基体包括两相对间隔设置的所述圆弧形侧壁和连接两所述圆弧形侧壁的两相对间隔设置的所述平面侧壁。

作为本发明的一种优选改进，所述绝缘磨粒层包括金刚石磨粒和将所述金刚石磨粒粘接于所述圆弧形侧壁上的陶瓷粘接剂层。

作为本发明的一种优选改进，所述绝缘磨粒层还设置于所述工具基体的底面。