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本文分析了电火花整形和ELID磨削的技术现状,进行了铸铁结合剂金刚石微粉砂轮的电火花精密整形和钝化膜状态主动控制条件下的氮化硅陶瓷ELID精密、超精密磨削实验研究。研究成果对工程陶瓷、光学玻璃、硬质合金等硬脆材料的ELID超精密、镜面磨削具有指导意义。论文以MM7120平面磨床为对象设计制造了ELID磨削附加装置并完成了ELID超精密平面磨削系统的配置。自行开发了实时数据采集、分析系统用于监测电火花整形过程和ELID磨削过程的电压、电流和磨削力等特征信号,为实现金属结合剂微粉砂轮的精密整形和揭示氮化硅陶瓷ELID磨削过程中的磨削现象、磨削特征提供了技术手段上的保障。在金属结合剂金刚石微粉砂轮电火花精密整形过程中,工作电压和工作电流的在线监测不仅使得获取有效电规准和判别电规准是否具有整形能力变得非常简便,而且可以及时发现空载与短路的发生,有助于提高整形效率与整形精度。避免短路和使用高绝缘性的工作液是提高整形精度的关键。本文在以去离子水作为工作液,采用平面电极,电规准为60V、20μs : 20μs的条件下获得了砂轮径向跳动小于1μm的整形精度,为进一步的氮化硅陶瓷ELID精密、超精密磨削实验研究提供了较理想的工具技术。建立了ELID磨削系统的电解反应回路等效模型,提出用极间电流表征金属结合剂砂轮表面的钝化膜状态。在分析ELID动态平衡磨削机理的基础上,提出了钝化膜状态主动控制概念及间歇电解和间歇磨削控制策略。作者成功地对钝化膜状态进行了有效控制,并进行了钝化膜状态主动控制条件下的氮化硅陶瓷ELID精密、超精密磨削实验研究。受硬件条件限制极间电流的控制范围设定较宽,导致钝化膜状态在控制循环中变化较大。实验中钝化膜状态主动控制条件下ELID磨削的磨削力波动幅度明显大于动态平衡条件下ELID磨削,但两种条件下磨削力的波动下限相当;钝化膜状态主动控制条件下ELID磨削的氮化硅工件的表面粗糙度略大于动态平衡条件下ELID磨削的氮化硅工件的表面粗糙度,但两者并没有本质的区别。ELID超精密磨削的材料去除是以微量磨削与研磨抛光相结合的复合方式进行的,钝化膜状态决定着材料的主要去除方式及不同去除方式之间的比例。选择合理的磨粒尺寸,匀化砂轮组织,对砂轮进行精细的整形和动平衡,严格控制机床的热变形对ELID超精密磨削极为重要。