【文章內(nèi)容簡介】 給的速度，這時(shí)加工間隙不變，稱為端面平衡間隙 8. 法拉第電解第一定律：在電極的兩相界面處，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的量與通過的電量成正比；第二定律：當(dāng)相同的電量通過不同的電解質(zhì)溶液時(shí)，在電極上析出或溶解的物質(zhì)的量與其化學(xué)當(dāng)量成正比9. 三種常用電解液的特點(diǎn)1）NaCl優(yōu)點(diǎn)：溶解度和電離度高，導(dǎo)電能力強(qiáng)，因含活性氯離子，陽極表面不易生成鈍化膜，使其具有較大的蝕除速度，電流效率高，應(yīng)用最廣泛；缺點(diǎn):雜散腐蝕性大，復(fù)制精度低，復(fù)制精度較高時(shí)，需使用較低的濃度（5%~10%），溫度一般為25~35度，加工鈦合金在40度以上，對(duì)于精度高的孔和側(cè)壁面的加工，需采用側(cè)面絕緣的工件電極,對(duì)設(shè)備腐蝕性較大。2）NaNO3優(yōu)點(diǎn)：濃度小于30%時(shí)，有較好的非線性特性，成形精度高，使用安全，價(jià)格不高。缺點(diǎn)：其屬于鈍化性電解液，會(huì)使陽極工件表面形成鈍化膜，當(dāng)極間間隙大到某一臨界值，雖有電流通過，但陽極不溶解，此時(shí)電流效率為0。只有極間間隙小于臨界值（切斷間隙），鈍化膜才會(huì)破壞。這種特性可避免在型孔和模腔中側(cè)壁產(chǎn)生拋物線形狀。其主要缺點(diǎn)：電流效率低、升產(chǎn)率低，陰極有氨氣析出，還會(huì)導(dǎo)致電極液損耗。3）NaClO3屬于鈍化性電解液，有切斷間隙特性，特點(diǎn)雜散腐蝕小，成形精度高，加工表面粗糙度值小。其具有很高的溶解度，因而導(dǎo)電能力強(qiáng)，生產(chǎn)率高，腐蝕性?。蝗秉c(diǎn)：時(shí)強(qiáng)氧化劑，易燃，另外，隨Cl濃度增加，雜散腐蝕會(huì)加劇10. 電解磨削的基本原理、應(yīng)用特點(diǎn)1） 基本原理：導(dǎo)電砂輪與電源負(fù)極相連，被加工工件與電源正極相連，工具與工件以一定壓力相接觸，在它們間施加電解液，工件與工具之間發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在工件表面就會(huì)形成一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜，稱為陽極薄膜。而工具表面有突出的磨粒，隨著工具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，工具把工件表面的陽極薄膜刮除，使工件露出新的金屬并繼續(xù)電解，這樣，電解作用和機(jī)械刮膜作用交替進(jìn)行，使工件被連續(xù)加工，達(dá)到一定的尺寸精度和表面粗糙度。電解磨削過程中，金屬主要靠電化學(xué)作用腐蝕下來，砂輪起磨去電解產(chǎn)物陽極鈍化膜和整平工件表面的作用。2） 應(yīng)用特點(diǎn)：1）與機(jī)械磨削比較 a）加工范圍廣，加工效率高 由于它主要是電解加工，因此只要選擇合適的電解液就可以來加工任何高硬度與高韌性的金屬材料；b）可以提高加工精度及表面質(zhì)量 因?yàn)樯拜啿⒉皇悄ハ鹘饘?，磨削力和磨削熱都很小，不?huì)產(chǎn)生磨削毛刺，裂紋，燒傷現(xiàn)象；c）砂輪磨損量小；d）不足：加工刀具不容易磨得非常鋒利，機(jī)床、夾具要防銹處理，增加吸氣、排氣裝置，需要直流電源、電解液過濾、循環(huán)裝置等裝置2）與電解加工比較 電解磨削時(shí)工件陽極的溶解過程和電解加工相似，不同之處，電解加工時(shí)工件表面形成的鈍化膜是靠活性離子進(jìn)行活化的，靠高電流密度去破壞，電解產(chǎn)物的排除是靠高速流動(dòng)的電解液沖刷。電解磨削加工時(shí)，工件表面氧化膜的去除是靠砂輪上的磨粒的刮除作用，所以電解磨削加工一般不需要高壓力、大流量的泵，而采用小型離心泵。此外，電解磨削加工其性質(zhì)和尺寸精度主要由砂輪相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)來保證的，所以電解液中不能含有活化能力很強(qiáng)的活性離子如氯離子，而采用腐蝕能力較弱的鈍化型電解液，如NaNONaNO2，以提高成形精度。在生產(chǎn)中常用來磨削一些高硬度零件及普通磨削很難加工的零件在磨削過程中，磨削壓力越大，進(jìn)給速度越快，陽極金屬被活化的程度越高，生產(chǎn)率越高。但過高的壓力容易使磨料磨損脫落，減小加工間隙，影響電解液的輸入，引起火花放電或短路，使生產(chǎn)率下降。因硬質(zhì)合金的氧化物易容易堿性溶液，PH值不易過高。11. 電鑄基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用原理：用可導(dǎo)電的原模作陰極，電鑄材料做陽極，電鑄材料的金屬鹽溶液做電鑄液，在直流電源的作用下，溶液中金屬離子在陽極上獲得電子成為金屬原子而沉積鍍覆在陰極原模表面，陽極上的金屬原子交出電子成為正金屬離子進(jìn)入鍍液，對(duì)金屬離子進(jìn)行補(bǔ)充，保持其濃度基本不變，陰極原模上的電鑄層逐漸加厚，當(dāng)達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)即可取出，設(shè)法與原模分離，即可獲得與原模型面凹凸相反的電鑄件特點(diǎn)：1）能準(zhǔn)確、精密地復(fù)制負(fù)載型面和細(xì)微紋路；2）能獲得尺寸精度高、同一原模生產(chǎn)的電鑄件一致性很好；3）借助石膏、石蠟等作為原模材料，可將復(fù)雜零件的內(nèi)表面復(fù)制成外表面或外表面復(fù)制成內(nèi)表面，再電鑄復(fù)制，適用性廣。應(yīng)用：1）復(fù)制精細(xì)的輪廓表面花紋，如唱片、DVD等光盤的壓模，郵票、紙幣等的印刷板，2）復(fù)制注塑用的模具、電火花型腔加工的電極工具，3）制造復(fù)雜、高精度的空心薄壁零件，如波導(dǎo)管，4）制造表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板、反光鏡、表盤等特殊零件12. 涂鍍基本原理、特點(diǎn)及應(yīng)用原理：是在金屬工件表面局部快速快速電化學(xué)沉積的技術(shù)，工件接直流電源的負(fù)極，正極與鍍筆相連，浸滿鍍液的鍍筆在零件表面上以一定的相對(duì)速度進(jìn)行刷抹，鍍液中的金屬正離子在電場(chǎng)的作用下在陰極表面獲得沉積而涂鍍?cè)陉帢O表面特點(diǎn)：1）不需要鍍槽，可以對(duì)局部表面涂鍍，2）涂鍍液的種類、可涂鍍的金屬筆鍍槽多，3)鍍層與基體金屬的結(jié)合力比槽鍍牢固，涂鍍速度比漕渡快，鍍層厚薄可控性強(qiáng)，4）工件鍍筆之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，需人工操作，難實(shí)現(xiàn)高效率大批量、自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用：1）修復(fù)零件磨損表面，恢復(fù)尺寸和幾何形狀，實(shí)現(xiàn)超差品補(bǔ)救，如各種軸、軸瓦修復(fù)，2）填補(bǔ)零件表面上的劃傷、凹坑、斑蝕、孔洞等缺陷，3）大型、復(fù)雜、單個(gè)小批工件表面局部鍍防腐層、耐腐層，改善表面性能13. 復(fù)合鍍基本原理及應(yīng)用原理：在金屬工件表面鍍復(fù)金屬鎳或鈷的同時(shí)，將磨料作為鍍層的一部分也一起鍍倒工件表面上。分為2類。1）作為耐磨層的復(fù)合鍍 電鍍時(shí)，隨著鍍液中的金屬離子鍍到金屬工件表面同時(shí)，鍍液中帶有極細(xì)的微粉級(jí)磨料與金屬離子絡(luò)合成離子團(tuán)也鍍到工件表面，使鍍層的耐磨性增加好幾倍，2）制造切削工具的復(fù)合鍍或鑲嵌鍍 磨料為人造金剛石，電鍍時(shí)控制鍍層的厚度大于磨料尺寸的一半左右，使工件表面的一層磨料被鍍層包裹、鑲嵌，形成切削刃，用以對(duì)其他材料加工應(yīng)用（電鍍金剛石）：套料刀具及小孔加工刀具、平面加工刀具二、掌握14. 電解加工精度成形規(guī)律及提高電解加工精度的措施A. 電解加工精度成形規(guī)律1） 端面平衡間隙 設(shè)電解加工起始間隙Δ0，如果陰極固定不動(dòng)，加工間隙Δ將按的規(guī)律逐漸增大，蝕除速度將按逐漸減??；如果陰極以恒速vc向工件進(jìn)給，則加工間隙逐漸減少，而蝕除速度將按逐漸增大，而蝕除速度相應(yīng)增大，隨著時(shí)間推移，工件的蝕除速度va與陰極的進(jìn)給速度vc相等，兩者達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)進(jìn)給速度過大，端面平衡間隙會(huì)過小，將引起局部堵塞，造成火花放電或短路。起始間隙與端面平衡間隙差別越大，進(jìn)給速度越小，則達(dá)到平衡狀態(tài)所需時(shí)間越長2） 法向平衡間隙 對(duì)于鍛模等型腔模具加工，當(dāng)陰極的端面和進(jìn)給方向不垂直時(shí)，則法向平衡間隙為，只適用于θ≤45176。，當(dāng)θ＞45176。時(shí)，按側(cè)面間隙計(jì)算，并修正3） 側(cè)面間隙 當(dāng)電解加工型孔時(shí)，決定尺寸和精度的是側(cè)面間隙Δs，電解液為氯化鈉，陰極側(cè)面不絕緣時(shí)，工件型孔側(cè)壁始終處在被電解狀態(tài)，側(cè)面上的任一點(diǎn)的間隙隨著加工深度變化，形成拋物線狀喇叭口；當(dāng)側(cè)面間隙絕緣時(shí)，如果對(duì)陰極側(cè)面?zhèn)让孢M(jìn)行絕緣，留寬度為b的工作圈，此時(shí)側(cè)面就形成直口，側(cè)面間隙Δs的大小只取決于工作圈寬度4） 平衡間隙理論可用于NaCl電解液加工中，計(jì)算加工中端面、斜面、側(cè)面的電極；設(shè)計(jì)電極尺寸及修正量；分析加工精度；選擇加工參數(shù)，如電壓、進(jìn)給速度、電解液濃度和溫度5） 影響加工間隙的其他因素 1）電解液成分、溫度、濃度，要影響到電流效率，對(duì)電導(dǎo)率也有影響。工件材料及其金像組織、電極表面的鈍化和活化狀態(tài)不同，也影響電流效率；2）工具電極形狀會(huì)影響加工區(qū)內(nèi)電場(chǎng)分布，影響電流強(qiáng)度的均勻性，尖角處電流密度高，蝕除速度快，而凹角除則相反。3）電解液的流動(dòng)方向?qū)庸ぞ群图庸け砻娲植诙扔泻艽笥绊?，入口處的新鮮電解液，壓力大，蝕除能粒強(qiáng)，越靠近出口處，電解液中的電解產(chǎn)物越多，壓力越小，電導(dǎo)率和蝕除能力降低。因此入口處的平衡間隙比出口大，加工精度和加工表面粗糙度也比出口好，電解液流程越長，差別越明顯。4）加工電壓的變化會(huì)直接影響到加工間隙大小，因此應(yīng)盡可能控制好加工電壓及穩(wěn)定性。B. 提高電解加工精度措施1） 脈沖電流電解加工 a）消除加工間隙內(nèi)電解液電導(dǎo)率的不均勻變化。在兩個(gè)脈沖間隔時(shí)間內(nèi)，通過電解液的流動(dòng)與沖刷，使間隙內(nèi)電解液的電導(dǎo)率分布基本均勻；b）脈沖電流電解加工使陰極在電化學(xué)反應(yīng)中析出的是氫氣，呈脈沖狀，它可以對(duì)電解液起攪拌作用，有利于電解產(chǎn)物去除，提高加工精度2） 小間隙電解加工 實(shí)際加工過程中，各處的加工間隙時(shí)不均勻的，如果加工間隙減小，則突出部位的去除速度將大大高于低凹除，提高平整效果，因此加工間隙越小，加工精度就越高。但間隙過小，對(duì)流液阻力越大，電流密度大，間隙內(nèi)電解液溫升快、溫度高，電解液的壓力需很高，間隙過小容易引起短路3） 改進(jìn)電解液 除采用鈍化性電解液，如NaNONaClO3，還有在氯化鈉中添加其他成分既保持NaCl電解液的高效率，又提高加工精度，可相對(duì)于陰極的非加工表面形成鈍化層或絕緣層，避免雜散腐蝕。采用低濃度電解液，加工精度可以顯著提高，但缺點(diǎn)是效率低，加工速度不能很快4） 混氣電解加工 將一定壓力的氣體和電解液在特制的氣液混合器中混合后，送入加工區(qū)電解加工方法。作用：改變了電解液的電阻特性，增加了電解液的電阻率，減少了雜散腐蝕提高了電解液非線性質(zhì)量，因而提高了加工精度；改變了電解液的流動(dòng)特性，降低了電解液的密度和粘度，使流速增大，流場(chǎng)趨于均勻。氣液混合比 指混入電解液中的空氣流量和電解液流量之比。從提高混氣電解加工的“非線性”性能來看，氣液混合比越高，“