【文章內(nèi)容簡介】 x d x d txxU t Cxt x x CxU t Chh v t tvUhxxv? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?????? ? ?????????第四章 電化學加工 平衡間隙理論的應用 ? 計算加工過程中的間隙，推算加工后工件的形狀和尺寸 ? 設計工具陰極 ? 分析加工誤差產(chǎn)生的原因 ? 選擇合理的加工參數(shù)：電極間隙、電源電壓、進給速度。 第四章 電化學加工 影響加工間隙的其它因素 ?電流效率在加工過程中的變化：工件材料成分和組織狀態(tài)不一致，電解液的溫度濃度的變化都會影響電流效率 ?加工間隙內(nèi)工具形狀，電場強度的分布狀態(tài)，影響電流密度的均勻性：尖角變圓 ?電解液的流動方向：入口處新鮮電解液，蝕除能量強，間隙、加工精度、表面質(zhì)量好。 ?加工電壓的變化：加工電壓升高導致端面平衡間隙增大，控制穩(wěn)壓。 第四章 電化學加工 表面質(zhì)量 ? 工件材料的合金成分、金相組織：成分多、雜質(zhì)多、組織不均勻、晶粒粗大、不一致，影響表面粗糙度。 ? 工藝參數(shù)：電流密度高，加工間隙小，有利陽極均勻溶解。電解液流速過低會導致產(chǎn)物排出不及時，造成表面缺陷。過高會引起流場不均影響表面質(zhì)量。 ? 陰極表面的條紋、刻痕。 第四章 電化學加工 提高電解加工精度的途徑 ? 脈沖電流電解加工 ? 小間隙加工 ? 改進電解液 ? 混氣電解加工 第四章 電化學加工 脈沖電流電解加工 ? 消除加工間隙內(nèi)電解液電導率的不均勻性 ? 析氫是斷續(xù)的，呈脈沖狀，可對電解液起攪拌作用。 第四章 電化學加工 小間隙加工 凸出部分和低凹部分蝕除速度： 若加工間隙小，則凸出部分的蝕除速度大大高于低凹處，提高表面精度。 但間隙過小，電流密度大，電解液溫度高，易引起短路。 39。1aaCvCv???? ? ????第四章 電化學加工 改進電解液 ? 復合電解液：在 NaCl中加入少量 Na2MoO NaWO4。 ? 低濃度電解液 第四章 電化學加工 混氣電解加工 原理：將一定壓力的氣體（壓縮空氣、二氧化碳、氮氣）經(jīng)氣道進入氣液混合腔，與電解液混合，使電解液成為含有無數(shù)氣泡的氣液混合物，進入加工間隙內(nèi)進行電解加工。 第四章 電化學加工 混氣電解加工 氣體的作用： 增加了電導率，使電解液向非線性方向轉(zhuǎn)化。間隙小處壓力高，氣泡體積小，電阻率低，電解作用強；間隙大時正好相反。 第四章 電化學加工 電解加工的基本設備 ?直流電源：硅整流電源、晶閘管整流電源，輸出電壓 8～ 24V，加工電流幾千到幾萬安。 ?機床：足夠的剛度，工具電極穩(wěn)定的進給速度，足夠的精度，防腐絕緣性能好 ?電解液系統(tǒng) ?自動控制系統(tǒng) 第四章 電化學加工 表 42 直流電源的特點及應用 分 類 特 點 應用場合 硅整流電源 1 ．可靠性、穩(wěn)定性好； 2 ．調(diào)節(jié)靈敏度較低； 3 ．穩(wěn)壓精度不高 國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)場占一定比例 晶閘管電源 1 ．靈敏度高，穩(wěn)壓精度高； 2 ．效率高，節(jié)省金屬材料； 3 ．穩(wěn)定性、可靠性較差 國外生產(chǎn)中普遍采用，也占相當比例 1) 直流電源 電解加工常用的直流電源為硅整流電源和晶閘管整流電源，其主要特點及應用見表 42。 第四章 電化學加工 2) 機床 電解加工機床的任務是安裝夾具 、 工件和陰極工具 ，并實現(xiàn)其相對運動 ， 傳送電和電解液 。 電解加工過程中雖沒有機械切削力 ， 但電解液對機床主軸和工作臺的作用力是很大的 ， 因此要求機床要有足夠的剛性；要保證進給系統(tǒng)的穩(wěn)定性 ， 如果進給速度不穩(wěn)定 ， 陰極相對工件的各個截面的電解時間就不同 ， 影響加工精度；電解加工機床經(jīng)常與具有腐蝕性的工作液接觸 ， 因此機床要有好的防腐措施和安全措施 。 第四章 電化學加工 3) 電解液系統(tǒng) 在電解加工過程中 ， 電解液不僅作為導電介質(zhì)傳遞電流 ， 而且在電場的作用下進行化學反應 ， 使陽極溶解能順利而有效地進行 ， 這一點與電火花加工的工作液的作用是不同的 。 同時電解液也擔負著及時把加工間隙內(nèi)產(chǎn)生的電解產(chǎn)物和熱量帶走的任務 ， 起到更新和冷卻的作用 。 電解液可分為中性鹽溶液 、 酸性鹽溶液和堿性鹽溶液三大類 。 其中中性鹽溶液的腐蝕性較小 ， 使用時較為安全 ，故應用最廣 。 常用的電解液有 NaCl、 NaNO NaClO3 三種 。 第四章 電化學加工 NaCl 電解液價廉易得，對大多數(shù)金屬而言，其電流效率均很高，加工過程中損耗小并可在低濃度下使用，應用很廣。其缺點是電解能力強，散腐蝕能力強，使得離陰極工具較遠的工件表面也被電解，成型精度難于控制，復制精度差；對機床設備腐蝕性大，故適用于加工速度快而精度要求不高的工件加工。 NaNO3電解液在濃度低于 30%時 ， 對設備 、 機床腐蝕性很小 ， 使用安全 。 但生產(chǎn)效率低 ， 需較大電源功率 ， 故適用于成型精度要求較高的工件加工 。 NaClO3電解液的散蝕能力小 ， 故加工精度高 ， 對機床 、 設備等的腐蝕很小 ， 廣泛地應用于高精度零件的成型加工 。 然而 ，NaClO3是一種強氧化劑 ， 雖不自燃 ， 但遇熱分解的氧氣能助燃 ， 因此使用時要注意防火安全 。 第四章 電化學加工 3. 電解加工應用 日前 ， 電解加工主要應用在深孔加工 、 葉片 (型面 )加工 、 鍛模 (型腔 )加工 、 管件內(nèi)孔拋光 、 各種型孔的倒圓和去毛刺 、 整體葉輪的加工等方面 。 第四章 電化學加工 電解加工的應用 1. 深孔擴孔加工 優(yōu)點： 設備簡單，操作方便，生產(chǎn)率高 缺點： 電源功率較大，加工精度及 Ra不太均勻，陰極剛性弱 第四章 電化學加工 2. 型孔加工 用于形狀復雜、 尺寸較小的型孔加工， 如四方孔、橢圓等非 圓形狀的通孔或不通 孔的加工 多采用端面進給 方式 , 陰極側(cè)面須絕 緣。內(nèi)錐面高度 ～ 第四章 電化學加工 3. 型腔加工 用于尺寸較大、形狀復雜的型腔加工，生產(chǎn)率高， 表面質(zhì)量好，但加工精度不太高。多用于 鍛模型腔加工 ， 精度控制在 177。 ～ 。 也采用 端面進給法 。 陰極設計制造 是關鍵。用成型