ELID磨削技術在硬脆材料精密超精密加工中的應用分析

茂名市交通高級技工學校 周霞瑜 洪文儀

超硬材料帶有凸顯的耐磨特性，然而，樹脂結合劑沒能涵蓋著這樣的耐磨特性。在高溫態勢下，磨料沒能密切銜接著結合劑，很難凸顯原料固有的切削優點。金屬結合劑帶有偏高的硬度及偏高的導熱特性，能密切銜接著磨料，維護固有的砂輪外形。因此，在線電解架構下的精密加工，以及超精密這樣的加工，能與既有的加工水準契合。從現狀看，ELID還存留著運用層級內的弊病。要明晰這些弊病，探究這種新穎加工路徑的根本原理。

1 ELID涵蓋著的磨削原理

在修整特有的硬脆材料時，鑄鐵類的砂輪被看成陽極，體系內的工具電極被看成陰極。銜接著電極及外圓的那種裂隙中，存留著帶有電解特性的磨削液體。利用特有的電解路徑，產出陽極內的溶解效應，除掉砂輪表層固有的金屬基體。然而，材料固有的磨粒沒能被電解，因此它們暴露在體系內的砂輪表層，產出特有的修整作用。

ELID搭配著的磨削液，劃歸成弱電解質態勢下的水溶液。這樣的液體，帶有電解特性，被看成磨削必備的液體，且不會侵蝕到機床。磨削液本體的特性，會產出偏大的加工影響，應被側重管控。在電解路徑下，砂輪表層產出特有的陽極反應，漸漸除掉金屬類的結合劑。然而，陰極銜接著的工具電極，卻沒能被電解，因此也沒能損耗。

電解必備的電源，可以分出直流類的、交流類的、特有的脈沖電源。在這之中，高頻態勢下的直流脈沖，帶有最佳的成效。磨削必備的砂輪，應銜接著金屬類的結合劑。這樣的結合劑，可以分出CIB及NB等類別。不同情形下的這種結合劑，涵蓋著的氧化膜特性、本體的適應特性、磨削流程內的成效、特有的磨削比值、表層帶有的加工質地，都會凸顯出差別。調研結果表明：穩定特性凸顯的結合劑，涵蓋了超硬磨料等。它們被安設在鏡面磨削這一流程內，相比于青銅類的結合劑，它們帶有更好的潤滑特性及耐磨特性，也延展了磨料固有的運用時段。因此，ELID這一技術，接納了鑄鐵纖維情形下的結合劑，以便銜接著體系內的砂輪。

2 ELID帶有的加工流程

電解程序內，砂輪被看成陽極。因此，依循陽極反應這一規則，砂輪表層固有的鐵離子就被電離，體系內的磨料予以凸顯。與此同時，砂輪固有的表層，建構出特有的氧化膜。這種膜體的薄厚程度，會直接干擾到導電率，能限縮后續時段內的電解，縮減這樣的電解速率，回避掉過快的砂輪耗費。砂輪表層固有的這種磨料被破壞以后，體系內的出刃高度被限縮。配件帶有刮擦這樣的作用，因此，體系內的氧化膜，就回復了原有的導電特性。金屬基體提快了電解速率，增添了磨料原有的出刃高度，增添了這一氧化膜原有的厚度。

非線性情形下的電解，可以平復這樣的砂輪，帶有很好的適應特性。砂輪表層固有的金屬基體會關涉到磨料被耗費的速率，從而建構起動態情形下的平衡。在這樣的狀態下，砂輪表層固有的結合劑，會不停被電解，暴露出體系內的新原料。這就維護好了砂輪原有的尖銳特性，砂輪不會隨同磨料的損毀而失去應有的切削能力，也不會涵蓋著偏多的切屑。這就增添了磨削質量。

砂輪的耗費速率被限縮，發揮出了應有的磨削能力。對帶有硬脆性的那些原料，能建構起高精度情形下的鏡面磨削。通過調和現有的電解參數以及現有的電源參數，能適用帶有差別的磨削路徑。這樣一來，就創設了在線情形下的磨削經過，縮減了磨削時段，提快了磨削速率。

3 ELID獨有的優點

3.1 凸顯的適應特性

高溫燒結態勢下的金剛石，很易被碳化。然而，新穎的磨削路徑，化解了這樣的疑難。從現狀看，高溫態勢下的燒結問題，已經被化解掉。鑄鐵纖維銜接著的砂輪、結合劑銜接著的金剛石原料，也能適應這一加工路徑。鏡面磨削可分出粗磨、效率偏高的磨削、超精密情形下的鏡面磨削。經由這樣的加工，能獲取到鏡面一樣的砂輪外表。ELID這樣的磨削辦法，替換了慣用的拋光及研磨。拋光及研磨帶有精度偏低、形狀不合規的弊病，ELID這樣的加工路徑，也能回避掉如上的弊病。

3.2 適用范疇很大

ELID這樣的新穎加工，能適用各類別的原料。在機械制備、電子及特有的光學領域以內，都會用到偏多的硬脆材料。這些材料的制備，應搭配著最佳情形下的粗糙程度、加工精準程度，這也延展了加工難度。ELID接納了金剛石特有的結合劑、超硬磨料制備的砂輪等，能磨削偏硬的原料，如鐵氧體、特有規格的硬質合金、光學架構下的玻璃制品等。CIB銜接著CIFB的特有結合劑，能磨削偏多的黑色金屬，或者特有規格的軸承鋼。那些很難被延展和加工的原料，也能經由ELID的路徑，被妥善磨削，獲取到期待中的磨削成效。

3.3 提快了磨削速率

ELID這樣的磨削技術，接納了在線電解的新穎辦法，便利了體系內的砂輪修正。磨削流程內，體系內的砂輪，會維持住原有的鋒利狀態。ELID這樣的磨削速率，也快于原有的磨削速率。CIFB這樣的金剛石，要帶有百分之百的原料濃度，并帶有合規的尺寸。在這樣的狀態下，體系內的磨削力，只占到了平日內的三分之一，且磨削力帶有穩定的特性。這就凸顯出了最佳的磨削成效。

3.4 構架很簡易

ELID這樣的新裝置，帶有簡易的構架，便于安設和推廣。磨削流程銜接著的電解裝置，帶有偏小的體積，構架很簡易。這一類別的裝置，適合安設多種平面、特有規格的內外圓，也能搭建起無心磨削的路徑，適合成形時段內的磨削及組裝。與此同時，ELID也銜接了數控加工這一新流程，經由改造的這一裝置，可被安設在多樣的架構之內。

磨削液帶有弱電解質這樣的特性，由專有的制備者去提供合規的濃縮液。對體系內的稀釋水，沒能帶有特殊要求，可接納平日內的自來水。可以依循現有的溶液成分、溶液固有的濃度，去調和必備的磨削液；也可以依循砂輪帶有的結合劑特性、配件原料、加工時段內的精度要求，去調和這樣的磨削液。研制出來的電解液，不會侵蝕到機床及配件，適宜被安設在各類別的機床之上。

4 ELID的延展前景

ELID這樣的磨削工藝，出現的時段不長。然而，在很短的時段內，這一技術就延展到了機械制備、電子及光學獨有的精密加工之內，并漸漸被注重。新穎技術的延展，帶動了關聯著的新設施、特有規格產品發展。例如：日本制備出來的這種磨削配件，接納了各類別的粒度砂輪，以便延展售賣的范圍。這些粒度砂輪，可以分出CIFB及新穎的CBN等。ELID銜接著的脈沖電源，帶有直流特性，可以更替現有的電流及功率。除此以外，專用情形下的磨削液，也被產出和售賣。為了助推這一技術的延展，日本還產出了ELID情形下的專用磨床。超精密態勢下的加工，帶動了體系內的企業成效升高。例如：某公司接納了超精密態勢下的磨削鏡頭，經由鍍膜的這種鏡頭，可以被安設在幻燈機、特有規格的望遠鏡之上，更替了慣用的研磨路徑。

很多國家認知了這種技術帶有的價值，因此，都著力去解析這樣的技術。每年度的研討會，都會接納ELID這樣的新設備、新穎的裝置，關聯著的論文、這一領域內的報告，也陸續被認知和采納。這樣的狀態，拓展了原有的應用范疇，也增添了這種技術的層級。例如：日本制備出來的金剛石砂輪，現有的粒度不超出5納米；經由磨削的這種砂輪，表層帶有的粗糙程度不會超出1納米。把這樣的磨削路徑，應用在特有規格的機床之上，制備出了合規的光學玻璃、碳化硅情形下的新穎陶瓷，也制備了精度偏高的非球曲面。

上世紀末時段內，我國著力去研究這一類別的磨削流程，以及鏡面搭配著的磨削技術。從現狀看，ELID情形下的電源，已能搭配著特有規格的磨削液。經由調研，我們也明晰了在線電解固有的規則。在現有的機床之上，安設了平面及偏多的內外圓，便利了制備及加工。經由軟件測量，獲取到的實驗數值，能銜接起表面層級內的粗糙度線條。在這樣的曲線中，配件表層帶有的粗糙度，被設定成12納米。

在臥軸矩臺這樣的磨床之上，也能安設ELID的特有裝置。它能制備出偏多的硬脆材料，并妥善去磨削這些配件。選用合規的輪廓儀，去查驗配件帶有的粗糙程度。選用了微觀情形下的放大倍數、走紙方向搭配著的放大倍數、采樣必備的長度數值等。測量出來的工件，能與既有的磨削規格契合。

結束語

ELID這樣的磨削工藝，還沒能被完善。然而，人們已認知了這一技術帶有的價值，并著力去助推這種技術的延展。要有序去管控現有的磨削條件，建構出高精度情形下的加工途徑。應被側重管控的細節，涵蓋了磨削用量、特有的電解參數。這一辦法替換了慣用的研磨拋光，能提升材料固有的精密特性，延展硬脆原料固有的運用期限。

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