工具电极耐磨性和液体组分对电流变加工的影响

实验研究了基于电流变效应即效微型砂轮研抛加工过程中具有不同耐磨性电极材料(淬火钢电极、不锈钢电极、黄铜电极、石墨电极)、不同组分电流变液对玻璃材料去除率的影响,探讨了其作用机理。结果表明:淬火钢和不锈钢锥状电极的加工效率明显高于黄铜和石墨锥状电极,即采用耐磨性好的工具电极材料具有更好的加工效果;沸石粉电流变液的材料去除率高于二氧化硅电流变液的材料去除率。其作用机理是,锥状工具电极材料的耐磨性决定了工具尖端与工件表面之间的加工间隙的保持性,电流变液组分直接影响了电流变效应的强度,从而影响了电流变效应即效微型砂轮对工件表面的研磨压力,形成了不同的材料去除率。

新型电流变抛光工具开发及其抛光实验

针对当前电流变抛光研究中所用尖锥状工具要求抛光间隙为μm级、对设备定位精度要求高及抛光非导体需加辅助电极等不足,研制了一种新型的电流变抛光工具——集成电极工具。介绍了集成电极工具的结构,并对其电场分布进行了计算。新工具不仅可以抛光导体工件,而且也可以抛光非导体工件。工具与工件之间的抛光间隙可以大到mm数量级。以碳化钨(WC)和光学玻璃为对象,分别进行了抛光实验,并通过单因素实验给出了电压、转速、磨料浓度、抛光时间等因素与表面粗糙度的关系曲线。实验结果表明:抛光10min后,WC的表面粗糙度由Ra66.48nm下降到Ra33.18nm;光学玻璃的表面粗糙度由Ra11.02nm下降到Ra3.67nm。