[发明专利]工程陶瓷叶片型面数控展成蠕动超声磨削工艺及装置

摘要

一种工程陶瓷叶片型面数控展成蠕动超声磨削工艺及装置，属工程陶瓷材料的型面特种加工方法及装置。其工艺特征是：工程陶瓷工件沿Z轴方向超声振动，磨轮围绕其主轴(垂直于Z轴)高速旋转，由机床数控系统控制、随五轴数控机床的相应部件一起，实现磨轮/工件间在X、Y、Z直线方向以及工件绕Z轴的旋转共4维的相对送进运动，则磨轮对工件进行具有数控展成、蠕动进给和超声磨削三大工艺特征的叶片型面成形加工。其加工装置包括：五轴数控机床、机床的数控系统、磨轮、磨轮主轴及其驱动调频电机、电机的变频调速控制系统、安装工件并使其进行超声振动的超声振动系统等主要部件构成了一个完整的工程陶瓷叶片型面数控展成蠕动超声磨削工艺装置。

主权项

1.一种工程陶瓷叶片型面数控展成蠕动超声磨削工艺，其特征在于：(1)工程陶瓷工件沿Z轴方向超声振动(频率20KHz，振幅5-15μm可调)，磨轮围绕其主轴(垂直于Z轴)高速旋转(由变频电机驱动，在100-20,000r/min范围内连续可调，常用3000-20,000r/min)，由五轴联动数控系统控制、随五轴数控机床的相应部件一起，实现磨轮—工件间在X、Y、Z直线方向以及工件绕Z轴的旋转共4维的相对送进运动(送进速度0.1mm/min数量级)，则磨轮对工程陶瓷工件进行具有数控展成、蠕动进给、超声磨削共三大特征的叶片型面成形加工；(2)采用不同直径(φ2mm-φ6mm)、不同长度(6mm-20mm)、不同形状(锥形、圆柱形)的电镀金刚石磨轮，按照加工型面的要求编制对应的数控展成运动程序，可以成形加工不同型面，具有快速响应的加工能力和适应范围广的加工柔性；(3)在工件的超声振动方向(Z向)与展成加工运动的主送进方向(Z向)相同的条件下进行超声磨削加工，特别有利于提高加工表面质量，即表面粗糙度低、不产生微裂纹，非常有利于工程陶瓷的成形加工；(4)采用蠕动进给超声磨削参数，即大切深(0.1mm-1mm数量级)、微进给(0.1mm/min数量级)，则容易实现延性域磨削加工，导致磨削力减小，表面粗糙度降低，无表面微裂纹。