《秋電化學(xué)加工》PPT課件.ppt

1、第四章 電化學(xué)加工,1 電化學(xué)加工原理及分類(lèi) 2 電解加工 3 電解磨削 4 電鑄 涂鍍及復(fù)合鍍加工,第四章 電化學(xué)加工,概論： 電化學(xué)加工ECM (Electrochemical Machining),第一節(jié) 電化學(xué)加工概述 1、電化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象 電化學(xué)反應(yīng)：在陽(yáng)極和陰極發(fā)生的得失電子的化學(xué)反應(yīng)。 電化學(xué)加工原理：利用電極在電解液中的電化學(xué)作用去除材料或鍍覆材料。,第一節(jié) 電化學(xué)加工的原理及分類(lèi),1.1電化學(xué)反應(yīng)概念（原理圖） 在金屬電極和溶液的界面上，必定有交換電子的反應(yīng)（在陰、陽(yáng)兩電極表面發(fā)生電子的得失的化學(xué)反應(yīng))。,圖1-1 電解液中的電化學(xué)反應(yīng),還原,還原2,1.2電化學(xué)反應(yīng)的原理 圖

2、1-1所示為電化學(xué)加工的原理。兩片金屬銅(Cu)板浸在導(dǎo)電溶液，例如氯化銅(CuCl2)的水溶液中，此時(shí)水(H2O)離解為氫氧根負(fù)離子OH和氫正離子H+，CuCl2離解為兩個(gè)氯負(fù)離子2Cl和二價(jià)銅正離子Cu+2。當(dāng)兩個(gè)銅片接上直流電形成導(dǎo)電通路時(shí)，導(dǎo)線和溶液中均有電流流過(guò)，在金屬片(電極)和溶液的界面上就會(huì)有交換電子的反應(yīng)，即電化學(xué)反應(yīng)。溶液中的離子將作定向移動(dòng)，Cu+2正離子移向陰極，在陰極上得到電子而進(jìn)行還原反應(yīng)，沉積出銅。,在陽(yáng)極表面Cu原子失掉電子而成為Cu+2正離子進(jìn)入溶液。溶液中正、負(fù)離子的定向移動(dòng)稱(chēng)為電荷遷移。在陽(yáng)、陰電極表面發(fā)生得失電子的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為電化學(xué)反應(yīng)。這種利用電化學(xué)反

3、應(yīng)原理對(duì)金屬進(jìn)行加工(圖1-1中陽(yáng)極上為電解蝕除，陰極上為電鍍沉積，常用以提煉純銅)的方法即電化學(xué)加工。,1.3電化學(xué)加工的分類(lèi) （三大類(lèi)）,1. 利用陽(yáng)極金屬的溶解作用去除材料。主要有電解加工、電解拋光、電解倒棱、電解去毛刺等，用于內(nèi)外表面形狀、尺寸以及去毛刺等加工，例如型腔和異型孔加工、模具以及三維鍛模制造、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、齒輪等零件的去毛刺等等。 2. 利用陰極金屬的沉積作用進(jìn)行鍍覆加工。主要有電鑄、電鍍、電刷鍍，用于表面加工、裝飾、尺寸修復(fù)、磨具制造、精密圖案及印刷板復(fù)制等加工。例如復(fù)制印刷板、修復(fù)有缺陷或已磨損的零件、鍍裝飾層和保護(hù)層等等。,3. 電化學(xué)加工與其它加工方法結(jié)合完成的電

4、化學(xué)復(fù)合加工。主要有電解磨削、電解-電火花復(fù)合加工、電化學(xué)陽(yáng)極機(jī)械加工等，用于形狀、尺寸加工、表面光整加工、鏡面加工、高速切割等加工。例如擠壓拉絲模加工、硬質(zhì)合金刀具磨削、硬質(zhì)合金軋輥磨削、下料等等。,1.3電化學(xué)加工的分類(lèi) （三大類(lèi)）,電化學(xué)加工的分類(lèi)表,1.4電化學(xué)加工的主要特點(diǎn),1. 適應(yīng)范圍廣。凡是能夠?qū)щ姷牟牧隙伎梢约庸?，并且不受材料機(jī)械性能的限制。 2. 加工質(zhì)量高。因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中沒(méi)有機(jī)械切削力的存在，工件表面一般無(wú)殘余應(yīng)力、無(wú)變質(zhì)層，也沒(méi)有毛刺及棱角。 3. 加工過(guò)程不分階段?？梢酝瑫r(shí)進(jìn)行大面積加工，生產(chǎn)效率高。 4. 電化學(xué)加工對(duì)環(huán)境有一定程度的污染。,1.5. 電化學(xué)加工的

5、適用范圍,電化學(xué)加工的適用范圍，因電解和電鍍兩大類(lèi)工藝的不同而不同。 電解加工可以加工復(fù)雜成型模具和零件，例如汽車(chē)、拖拉機(jī)連桿等各種型腔鍛模，航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)的扭曲葉片，汽輪機(jī)定子、轉(zhuǎn)子的扭曲葉片，齒輪、液壓件內(nèi)孔的電解去毛刺及擴(kuò)孔、拋光等。 電鍍、電鑄可以復(fù)制復(fù)雜、精細(xì)的表面。,第四章 電化學(xué)加工,1 電化學(xué)加工原理及分類(lèi) 2 電解加工 3 電解磨削 4 電鑄 涂鍍及復(fù)合鍍加工,第二節(jié) 電解加工,2.1電解加工的原理 電解加工是利用金屬在電解液中的“電化學(xué)陽(yáng)極溶解”來(lái)將工件成型的。如圖2-1所示，在工件(陽(yáng)極)與工具(陰極)之間接上直流電源，使工具陰極與工件陽(yáng)極間保持較小的加工間隙(0.10

6、.8 mm)，間隙中通過(guò)高速流動(dòng)的電解液。這時(shí)，工件陽(yáng)極開(kāi)始溶解。開(kāi)始時(shí)，兩極之間的間隙大小不等，間隙小處電流密度大，陽(yáng)極金屬去除速度快；而間隙大處電流密度小，去除速度慢。,還原,加工過(guò)程中，工具陰極的凸出部分與工件陽(yáng)極的電極間隙最小，此處的電流密度最大，單位時(shí)間內(nèi)消耗的電量最多。根據(jù)法拉第定律，金屬陽(yáng)極的溶解量與通過(guò)的電量成正比。因此，工件上與工具陰極凸起部位的對(duì)應(yīng)處比其它部位溶解更快。,隨著工件表面金屬材料的不斷溶解，工具陰極不斷地向工件進(jìn)給，溶解的電解產(chǎn)物不斷地被電解液沖走，工件表面也就逐漸被加工成接近于工具電極的形狀，如此下去直至將工具的形狀復(fù)制到工件上。,2.2電解加工的特點(diǎn),電解加

7、工與其他加工方法相比較，它具有下列優(yōu)點(diǎn): (1) 能加工各種硬度和強(qiáng)度的材料。只要是金屬，不管其硬度和強(qiáng)度多大，都可加工。 (2) 生產(chǎn)率高，約為電火花加工的510倍，在某些情況下，比切削加工的生產(chǎn)率還高，且加工生產(chǎn)率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。 (3) 表面質(zhì)量好 由于電解加工不存在機(jī)械的切削，所以工件不產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變質(zhì)層，又沒(méi)有飛邊、刀痕和毛刺，使加工的表面質(zhì)量提高。,2.2電解加工的特點(diǎn),(4) 陰極工具在理論上不損耗，基本上可長(zhǎng)期使用。 （5）可達(dá)到較好的表面粗糙度 在正常情況下，表面粗糙度Ra可達(dá)0.21.25 m，平均加工精度1mm左右。 電解加工的缺點(diǎn)和局限性 （1）不

8、易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性。因?yàn)橛绊戨娊饧庸さ拈g隙電場(chǎng)和流場(chǎng)穩(wěn)定性的參數(shù)很多，控制比較困難，加工精度難以嚴(yán)格控制，尺寸精度一般只能達(dá)到0.150.30 mm；加工時(shí)雜散腐蝕也比較嚴(yán)重； （2）電極工具的的設(shè)計(jì)和修正比較麻煩，因而很難適用于單件生產(chǎn)；,2.2電解加工的特點(diǎn),（3）電解加工的設(shè)備較多，占地面積大，機(jī)床要有足夠的剛度和防腐蝕的性能，造價(jià)高 （4）電解產(chǎn)物需進(jìn)行妥善處理，防止污染環(huán)境。,2.3電解加工的設(shè)備,三部分組成，包括：直流電源，機(jī)床，電解液系統(tǒng)。 2.3.1直流電源 常用的直流電源為硅整流電源和晶閘管整流電源。,2.3.2電解液系統(tǒng),在電解加工過(guò)程中，電解液不僅作為導(dǎo)電介

9、質(zhì)傳遞電流，而且在電場(chǎng)的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使陽(yáng)極溶解能順利而有效地進(jìn)行，這一點(diǎn)與電火花加工的工作液的作用是不同的。同時(shí)電解液也擔(dān)負(fù)著及時(shí)把加工間隙內(nèi)產(chǎn)生的電解產(chǎn)物和熱量帶走的任務(wù)，起到更新和冷卻的作用。,2. 基本要求 保證足夠的蝕除速度 即電解質(zhì)有較高的溶解度和離解度。 保證較高的精度和表面質(zhì)量 即電解液中的金屬陽(yáng)離子不應(yīng)放電沉積到陰極工具上。 陽(yáng)極反應(yīng)的最終產(chǎn)物應(yīng)是不溶性的化合物。主要是便于廢液處理。 具有性能穩(wěn)定、操作安全、價(jià)格便宜及對(duì)設(shè)備腐蝕性小的特點(diǎn)。,2.3.2電解液系統(tǒng),2.3.2電解液系統(tǒng),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(lèi)。其中中性鹽溶液的腐蝕性較小，使用

10、時(shí)較為安全，故應(yīng)用最廣。常用的電解液有NaCl、NaNO3、NaClO3 三種。,2.3.2電解液系統(tǒng),（1）NaCl 電解液價(jià)廉易得，對(duì)大多數(shù)金屬而言，其電流效率均很高，加工過(guò)程中損耗小并可在低濃度下使用，應(yīng)用很廣。 其缺點(diǎn)是電解能力強(qiáng)，散腐蝕能力強(qiáng)，使得離陰極工具較遠(yuǎn)的工件表面也被電解，成型精度難于控制，復(fù)制精度差；對(duì)機(jī)床設(shè)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。 常用的電解液溫度為2535，但加工鈦合金時(shí)，必須在40以上。,2.3.2電解液系統(tǒng),（2）NaNO3電解液是一種鈍化型電解液，在濃度低于30%時(shí)，對(duì)設(shè)備、機(jī)床腐蝕性很小，使用安全，成型精度比較高，價(jià)格也不高。但生

11、產(chǎn)效率低，需較大電源功率，加工時(shí)在陰極有氨氣析出， NaNO3 會(huì)被消耗。 （3）NaClO3電解液的散蝕能力小，故加工精度高，對(duì)機(jī)床、設(shè)備等的腐蝕很小，廣泛地應(yīng)用于高精度零件的成型加工。然而價(jià)格較貴，且NaClO3是一種強(qiáng)氧化劑，雖不自燃，但遇熱分解的氧氣能助燃，因此使用時(shí)要注意防火安全。 由于使用過(guò)程中， NaClO3電解液中的Cl離子不斷增加，電解液消耗，且Cl離子增加后雜散腐蝕作用增加，故在加工過(guò)程中要注意Cl離子質(zhì)量濃度的變化。,電解液的流向及流速 流向：正向流動(dòng)、反向流動(dòng)和橫向流動(dòng)。,流速：由電解液泵的出口壓力決定，一般為 10ms。電流密度大時(shí)，流速應(yīng)適當(dāng)調(diào)高。,2.3電解加工的

12、設(shè)備,三部分組成，包括：直流電源，機(jī)床，電解液系統(tǒng)。 2.3.3機(jī)床 電解加工機(jī)床的任務(wù)是安裝夾具、工件和陰極工具，并實(shí)現(xiàn)其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，傳送電和電解液。它與一般金屬切削機(jī)床相比，有其特殊要求： （1）有足夠的剛性 （2）穩(wěn)定的進(jìn)給速度 （3）防腐絕緣與好的安全措施 注：與前面的優(yōu)缺點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。,電解加工機(jī)床,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍 電解加工首先在國(guó)防工業(yè)中成功地用于加工炮膛線，60年代發(fā)展較快。但因加工精度不夠高等因素一度發(fā)展緩慢，近年來(lái)對(duì)電解加工工藝規(guī)律的研究有所突破，終于使這項(xiàng)工藝獲得較為廣泛的應(yīng)用。,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,1 深孔加工、 2 葉片(型面)加工、 3 鍛模(型腔)加工

13、、 4 管件內(nèi)孔拋光、 5各種型孔的倒圓和去毛刺、 6整體葉輪的加工。,1）.電解加工鍛模型腔 由于電火花加工的精度容易控制，多數(shù)鍛模的型腔采用電火花加工。但電火花加工的生產(chǎn)率較低，因此對(duì)精度要求不太高的礦山機(jī)械、汽車(chē)拖拉機(jī)所需鍛模，正逐步采用電解加工。圖1-22所示為連桿鍛模型腔電解加工的示意圖。,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,2.電解加工整體葉輪,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,2）.電解加工整體葉輪 葉片是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)中的關(guān)鍵零件，它的形狀復(fù)雜，精度要求高，生產(chǎn)批量大。采用電解加工，不受材料硬度和韌性的限制，在一次行程中可加工出復(fù)雜的葉片型面，比機(jī)械加工有明顯

14、的優(yōu)越性。采用機(jī)械加工的方法制造葉輪時(shí)，葉片毛坯是精密鑄造的，經(jīng)機(jī)械加工和拋光、再分別鑲?cè)肴~輪輪緣的榫槽中，最后焊接形成整體葉輪。,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,這種方法加工量大，周期長(zhǎng)，質(zhì)量難以保證。電解加工整體葉輪時(shí)，如圖1-23所示，只要先將整體葉輪的毛坯加工好，則可用套料法加工。每加工好一個(gè)葉片，退出陰極，分度后再依次加工下一個(gè)葉片。這樣不但可以大大縮短加工周期，而且可保證葉輪的整體強(qiáng)度和質(zhì)量。,3）.電解去毛刺 機(jī)械加工中常采用鉗工方法去毛刺，這不但工作量大，而且有的毛刺因過(guò)硬或空間狹小難以去除。而采用電解去毛刺，則可以提高工效，節(jié)約費(fèi)用。圖1-24所示，為采用電解法去除齒輪毛刺。 利

15、用電解加工，不僅可以完成上述重要的工藝過(guò)程，而且還可以應(yīng)用于深孔的擴(kuò)孔加工、型孔加工以及拋光等工藝過(guò)程中。,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,4）深孔擴(kuò)孔加工P105,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,5）型孔加工,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,6）電解刻字,2.4 電解加工的應(yīng)用范圍,7）電解拋光 電解拋光也是利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽(yáng)極溶解對(duì)工件表面進(jìn)行腐蝕拋光的，它只是一種表面光整加工方法，用于改善工件的表面粗糙度和表面物理力學(xué)性能，而不用于對(duì)工件形狀和尺寸加工。它和電解加工的主要區(qū)別是工件和工具之間的加工間隙大，這樣有利于表面的均勻溶解；電流密度也比較??；電解液一般不流動(dòng)，必要時(shí)加以攪拌。,2.4

16、 電解加工的應(yīng)用范圍,第四章 電化學(xué)加工,1 電化學(xué)加工原理及分類(lèi) 2 電解加工 3 電解磨削 4 電鑄 涂鍍及復(fù)合鍍加工,第三節(jié).電解磨削,一.加工原理及特點(diǎn) 1.加工原理 電解磨削是電解加工的種特殊形式，是電解與機(jī)械的復(fù)合加工方法。它是靠金屬的溶解(占95%98%)和機(jī)械磨削(占2%5%)的綜合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)加工的。 加工原理如圖4-1所示。加工過(guò)程中，磨輪(砂輪)不斷旋轉(zhuǎn)，磨輪上凸出的砂粒與工件接觸，形成磨輪與工件間的電解間隙。電解液不斷供給，磨輪在旋轉(zhuǎn)中，將工件表面由電化學(xué)反應(yīng)生成的鈍化膜除去，繼續(xù)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，如此反復(fù)不斷，直到加工完畢。,圖4-1 電解磨削加工原理圖,磨粒的主要作用是

17、去除陽(yáng)極鈍化膜和平整工件表面。,電解磨削時(shí)，工件接直流電源的正極，導(dǎo)電磨輪接負(fù)極。導(dǎo)電磨輪與工件之間保持一定的接觸壓力，凸出的磨料使工件與磨輪的基體金屬之間構(gòu)成一定的間隙，電解液經(jīng)噴嘴輸入間隙中。在加工中，磨輪不斷旋轉(zhuǎn)，將工件表面由化學(xué)反應(yīng)形成的硬度較低的鈍化膜刮去，新金屬露出，繼續(xù)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到加工要求。,一.加工原理及特點(diǎn),電解磨削的陽(yáng)極溶解機(jī)理與普通電解加工的陽(yáng)極溶解機(jī)理是相同的。不同之處在于：電解磨削中，陽(yáng)極鈍化膜的去除是靠磨輪的機(jī)械加工去除的，電解液腐蝕力較弱；而一般電解加工中的陽(yáng)極鈍化膜的去除，是靠高電流密度去破壞(不斷溶解)或靠活性離子(如氯離子)進(jìn)行活化，再由高速流動(dòng)的電

18、解液沖刷帶走的。,圖4-1 電解磨削加工原理圖,一.加工原理及特點(diǎn),1導(dǎo)電砂輪 2電解液 3工件,2. 特點(diǎn) (1) 磨削力小，生產(chǎn)率高。這是由于電解磨削具有電解加工和機(jī)械磨削加工的優(yōu)點(diǎn)。（尤其是加工高硬度高韌性的金屬時(shí)，與金剛石砂輪磨削硬質(zhì)合金相比，工效提高3-5倍） (2) 加工精度高，表面加工質(zhì)量好。因?yàn)殡娊饽ハ骷庸ぶ?，一方面工件尺寸或形狀是靠磨輪刮除鈍化膜得到的，故能獲得比電解加工好的加工精度；另一方面，材料的去除主要靠電解加工，加工中產(chǎn)生的磨削力較小，不會(huì)產(chǎn)生磨削毛刺、裂紋等現(xiàn)象，故加工工件的表面質(zhì)量好。磨一般材料表面粗糙度可達(dá)Ra0.1m，磨硬質(zhì)合金可達(dá)鏡面。,一.加工原理及特點(diǎn),

19、2. 特點(diǎn) (3）砂輪壽命長(zhǎng)。與金剛石砂輪磨削硬質(zhì)合金相比，砂輪消耗降低90%，大降低砂輪成本。 (3) 設(shè)備投資較高。其原因是電解磨削機(jī)床需加電解液過(guò)濾裝置、抽風(fēng)裝置、防腐處理設(shè)備等。（設(shè)備需防銹，勞動(dòng)條件差，磨刀具刃口不鋒利）,一.加工原理及特點(diǎn),二.電解液與電解磨削設(shè)備,1. 電解液 要求：能使金屬表面生成結(jié)構(gòu)緊密、粘附力強(qiáng)的鈍化膜；具有良好的導(dǎo)電性；對(duì)機(jī)床、夾具腐蝕性??；對(duì)人體無(wú)危害，確保操作安全；價(jià)格低廉，來(lái)源豐富，在加工中不易損耗。 常用電解液：電解磨削碳鋼以NaNO3、KNO3、NaNO2等為主的；磨削硬質(zhì)合金時(shí)，除了NaNO3或KNO3外，還應(yīng)加入適當(dāng)?shù)摹敖j(luò)合劑” 或其它物質(zhì)。

20、,2. 電解磨削設(shè)備 組成：直流電源，電解液系統(tǒng)和電解磨床。 直流電源：電壓520V內(nèi)可調(diào)，最大工作電流視加工面積和生產(chǎn)率可自101000A不等。 循環(huán)泵：耐蝕性強(qiáng)，具有過(guò)濾和沉淀雜質(zhì)、抽風(fēng)裝置。 電解磨床：與普通磨床類(lèi)似，機(jī)床主軸應(yīng)保證砂輪工作面的偏擺量不大于0.010.02mm。工具、夾具和機(jī)床間應(yīng)有絕緣措施，防腐措施。,二.電解液與電解磨削設(shè)備,圖4-2 電解成型磨削原理圖,圖4-3 電解研磨加工,三 導(dǎo)電磨輪,導(dǎo)電磨輪一般由銅粉和磨料加壓燒結(jié)而成?？捎勉~、樹(shù)脂、石墨作結(jié)合劑，以人造金剛石、氧化鋁、碳化硅為磨料制成。 為了獲得一定的加工間隙，使磨粒凸出于磨輪導(dǎo)電基體一定高度，可采用“反電

21、解”方法獲得 所謂“反電解”，就是與正常加工相反 ，將磨輪接正極，另一銅片接負(fù)極放在電解液中，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)磨輪使磨輪導(dǎo)電基體電解，露出磨料顆粒。,圖4-1 電解磨削加工原理圖,四 影響電解磨削的因素,(1) 工作電壓（升高工作電壓，則電流密度增大，加速陽(yáng)極溶解，生產(chǎn)效率高，但對(duì)加工精度和表面質(zhì)量不利。） (2) 磨削壓力（磨削壓力以不產(chǎn)生火花放電又能刮除氧化膜為原則，一般為0.10.3MP。） (3) 工件和磨輪的接觸面積。 （接觸面積大，生產(chǎn)率高，盡量保持較大的接觸面積。） (4) 磨輪的線速度。（在一定范圍內(nèi)，線速度高，生產(chǎn)率高。一般為2030m/s。） (5) 電解液的供給量和濃度。（電解液

22、的流量隨加工方式而定；電解液濃度一般控制在10%左右。）,五 電解磨削的應(yīng)用,適合加工硬質(zhì)合金、高溫合金、鈦合金、淬火鋼、不銹鋼等難加工材料。可用于平面磨削、成形磨削和內(nèi)外圓磨削。,第四章 電化學(xué)加工,1 電化學(xué)加工原理及分類(lèi) 2 電解加工 3 電解磨削 4 電鑄 涂鍍及復(fù)合鍍加工 （陰極沉積、涂覆加工）,一、電鑄加工,1電鑄加工的原理和特點(diǎn),原模,電鑄層,電鑄材料,含電鑄材料的金屬鹽溶液,原理與電鍍相同。用導(dǎo)電的原模作陰極，電鑄材料作陽(yáng)極，含電鑄材料的金屬鹽溶液作電鑄液。在直流電的作用下，陽(yáng)極金屬被腐蝕成為金屬離子進(jìn)入電鑄鍍液，陰極原模上電鑄層逐漸加厚。當(dāng)達(dá)到預(yù)定厚度時(shí)，設(shè)法與母模分離并取出

23、，即可獲得與原模型面凹凸相反的電鑄件。,電鑄是利用金屬的電解沉積，翻制金屬?gòu)?fù)制品的加工方法。,（1）原理,圖3-1 電鑄成型的原理,（2）特點(diǎn),1）復(fù)制精度高?？捎弥破纷鳛槟改?，準(zhǔn)確地復(fù)制形狀復(fù)雜的成形表面和細(xì)微紋路，制件表面粗糙度小，用同一原模能生產(chǎn)多個(gè)電鑄件，復(fù)制品一致性好。,2）設(shè)備簡(jiǎn)單、操作容易，成本低。,3）電鑄速度慢；電鑄件厚度薄，壁厚不均勻；尺寸大而薄的鑄件容易變形。,4) 適用制作塑料模型腔，耐腐蝕性好但不宜受沖擊。,5) 可把零件的內(nèi)表面加工轉(zhuǎn)為母模的外表面加工，制 造機(jī)械加工無(wú)法加工的復(fù)雜形面。,6) 通過(guò)電鑄加工可獲得高純度的電極，導(dǎo)電性好。,7) 電鑄件有較好的機(jī)械強(qiáng)度

24、，不需熱處理淬硬。,電鑄成型的一些局限性： (1) 電鑄時(shí)，金屬沉積速度緩慢，制造周期長(zhǎng)，一般每小時(shí)電鑄金屬層為0.020.5 mm 。如電鑄鎳，一般需要一周左右。 (2) 電鑄層厚度不易均勻，且厚度較薄，僅為48 mm左右。電鑄層一般都具有較大的應(yīng)力，所以大型電鑄件變形顯著，且不易承受大的沖擊載荷。這樣，就使電鑄成型的應(yīng)用受到一定的限制。 (3)有時(shí)存在一定的脫模困難。,（3）電鑄加工的應(yīng)用如下：,1）可復(fù)制精細(xì)的表面輪廓花紋。如唱片模，工藝美 術(shù)品模， 紙幣、證券、郵票的印刷版等。,2）可按制品復(fù)制注塑模具和玻璃模型腔，型腔耐腐 蝕性好。,4）可制造復(fù)雜、高精度的空心零件和薄壁零件。 如波

25、導(dǎo)管等。,5）可制造表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊、反光鏡、表盤(pán)、異 型孔噴嘴等特殊零件。,3）電鑄電火花型腔加工用的電極，導(dǎo)電性好。,(4)電鑄材料及用途,1）電鑄鎳，適用于小型塑料模型腔復(fù)制和高精度內(nèi)表面的加工。質(zhì)量好，強(qiáng)度和硬度好，表面粗糙度小，電鑄時(shí)間長(zhǎng)，價(jià)格昂貴。,2）電鑄銅，用于電鑄電極和電鑄鎳殼的加固層。導(dǎo) 電性好，價(jià)格便宜，強(qiáng)度和耐磨性差，不耐酸。,3）電鑄鐵，用于電鑄鎳殼的加固層和修補(bǔ)磨損的機(jī) 械零件。成本低，質(zhì)量差，易腐蝕。,2、電鑄設(shè)備,電鑄設(shè)備主要包括電鑄槽、直流電源、恒溫控制備、水位自動(dòng)控制設(shè)備、電子換向器和攪拌過(guò)濾系統(tǒng)。,（1）電鑄槽 由鉛板、橡膠或塑料等耐腐蝕材料作襯里，小型

26、的可用陶瓷、玻璃或搪瓷容器。,（2）直流電源 采用低電壓大電流的直流電源，常用硅整流或可控硅直流電源。,（3）恒溫控制設(shè)備 保證電鑄液溫度基本不變。包括加熱器、溫度計(jì)和恒溫控制器。,(4) 電子換向器 為了改善電鑄時(shí)尖端放電現(xiàn)象，定期改變陽(yáng)極及母模的電流方向，而采用電子換向器。,(5)攪拌過(guò)濾系統(tǒng) 為了降低電鑄液濃度差，加大電流密度，應(yīng)有攪拌器。為了除去工作液中的固體雜質(zhì)，應(yīng)有循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。,3、電鑄成形工藝過(guò)程,母模設(shè)計(jì)與制造母模表面處理電鑄至規(guī)定厚度脫模和加固清洗干燥輔助機(jī)械加工成品,（1）母模設(shè)計(jì)與制造,母模的形狀與型腔相反，母模尺寸應(yīng)考慮材料收縮率，沿型腔深度方向應(yīng)加長(zhǎng)58mm，以備電

27、鑄后切除端面的粗糙度部分。,對(duì)需脫模的母模，電鑄表面應(yīng)有1530的脫模斜度，并進(jìn)行拋光，使表面粗糙度達(dá)Ra0.160.08，同時(shí)需考慮脫模措施和電鑄時(shí)的掛裝位置。,在母模的輪廓較深的底部凹、凸不能相差太大，同時(shí)盡量避免尖角。,母模常用材料有： 不銹鋼、中碳鋼、鋁、銅、低熔點(diǎn)合金、有機(jī)玻璃、塑料、石膏、石蠟等。,母模所用材料有金屬和非金屬材料之分，其中又可分為可熔型不可熔型等，可根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。 制造母模的各種材料及其優(yōu)缺點(diǎn)可參見(jiàn)表4.8。,(2)母模表面處理,1）金屬母模須鈍化處理或鍍脫模層處理。 鈍化處理一般用重鉻酸鹽溶液處理；鍍脫模層一般是鍍8-10m厚的硬鉻；,形狀復(fù)雜的母模，可先

28、鍍鎳再鍍鉻；脫模困難的深型腔，先噴上一層聚乙烯醇感光劑，經(jīng)曝光烘干后進(jìn)行鍍銀處理。,用低熔點(diǎn)合金制成的母模不需要鍍脫模層。,2）石膏或木材制成的母模須防水處理。 在電鑄前可用噴漆或浸漆的方法進(jìn)行防水處理。用石膏制成的母模還可采用浸石蠟的方法進(jìn)行防水處理。,3)非金屬母模鍍導(dǎo)電層處理 非金屬不導(dǎo)電，不能直接電鑄加工，因此要經(jīng)過(guò)鍍導(dǎo)電層處理。鍍導(dǎo)電層處理一般是在防水處理后進(jìn)行的。,可以采用導(dǎo)電漆的涂敷處理、真空涂膜或陰極濺射處理，常用的是采取化學(xué)鍍銀或化學(xué)鍍銅處理。為了得到良好的導(dǎo)電層，一般母模需要經(jīng)兩次鍍導(dǎo)電層處理，而石膏母模則需進(jìn)行三次鍍銀處理。,4) 引導(dǎo)線及包扎處理 母模經(jīng)鍍起模層處理及鍍

29、導(dǎo)電層處理后需進(jìn)行引導(dǎo)線及包扎處理，其目的是使導(dǎo)電層能夠在電沉積操作過(guò)程中良好地通電，并將非電鑄表面予以隔離。,(3) 脫模和加固 電鑄件壁厚較薄，一般要用其它材料在其背面加固，防止變形，機(jī)械加工后再鑲?cè)肽Ｌ祝詈竺撃！?常用的脫模方法有： 脫模架脫模、化學(xué)溶解母模、加工熱熔化母模、加熱或冷卻脹縮分離。,螺釘脫模,金屬母模脫模比較困難，常用脫模架或螺釘脫模?？梢杂眯D(zhuǎn)螺釘?shù)姆椒ㄟM(jìn)行起模。,end,如果母模帶有螺旋槽，其起?？捎脠D示方法，使鑄件6隨母模5沿軸線旋轉(zhuǎn)而起模。,金屬母模用起模架和螺栓將型芯拉出分離的專(zhuān)用工具。,非金屬母模(例如有機(jī)玻璃)在加熱軟化后脫模則比較方便，一般加熱溫度為100

30、200，等到冷卻至7080即可將母模取出。,鋁制母?？捎脷溲趸c溶液溶解母模，對(duì)鎳層無(wú)損傷。 黃銅母?？捎孟跛崛芤喝芙饽改?，對(duì)鉻層無(wú)損傷。,低熔點(diǎn)合金和石蠟?zāi)改？杉訜崛刍?，?duì)電鑄層無(wú)損傷。,較淺的型腔甚至可直接用開(kāi)水加熱后起模，但是母模容易受熱變形、損壞。,加固的方法有噴涂金屬、無(wú)機(jī)粘結(jié)、鑄鋁、澆環(huán)氧樹(shù)脂或低熔點(diǎn)合金。,1）噴涂金屬一般在電鑄件的外層進(jìn)行，達(dá)到一定厚度后機(jī)加工。,2）無(wú)機(jī)粘結(jié)是將電鑄件鑲?cè)肱滠?chē)的鋼套內(nèi)用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑粘結(jié)在一起。粘結(jié)層厚度為0.20.3mm。,3）鑄鋁是在電鑄件的背后加固。,4）澆環(huán)氧樹(shù)脂或低熔點(diǎn)合金是澆鑄在電鑄電極的內(nèi)壁，防止電極加工時(shí)變形。,電鑄型腔與模套組合形

31、式 1卸模架；2型芯；3電鑄型腔；4粘接劑；5模套；6墊板,最常用的加固方法是采用模套進(jìn)行加固。加固后再對(duì)型腔外形進(jìn)行起模和機(jī)械加工。模套是按電鑄件配作的金屬套。模套與電鑄件之間有少量間隙，在模套內(nèi)孔和電鑄型腔外表面涂一層無(wú)機(jī)粘結(jié)劑后再進(jìn)行壓合，以加強(qiáng)配合強(qiáng)度。,4、電鑄加工實(shí)例,實(shí)例1 刻度盤(pán)模具型腔電鑄工藝過(guò)程：,（1）母模制作 用45號(hào)鋼制作，表面粗糙度為Ra0.01m。為方便母模和電鑄件加工時(shí)的裝夾，母模上作一M36的工藝螺孔。,為進(jìn)行引導(dǎo)線及包扎處理，母模中心和四周準(zhǔn)備了小螺孔。,（2）脫模層處理：鍍硬鉻810m。,（3）引導(dǎo)線及包扎絕緣處理：用膠木螺釘將絕緣板與母模非鑄面固定成一體

32、，導(dǎo)電桿外部套塑料管后擰入母模。,（4）電鑄：電鑄層為45mm時(shí)停止電鑄。,（5）電鑄后處理： 將鑄取下后擰入帶螺紋的芯軸，夾芯軸車(chē)鑄件外圓及臺(tái)階，按鑄件外圓配車(chē)銅鑲套。鑄件與銅套涂無(wú)機(jī)粘結(jié)劑后裝配，粘結(jié)劑厚度為0.20.3mm。再用芯軸定位和夾緊，車(chē)鑲套外圓和中間孔。取出母模，即得到刻度盤(pán)模具型腔。,實(shí)例2 精密細(xì)微噴嘴內(nèi)孔電鑄工藝過(guò)程：,表面質(zhì)量和尺寸精度要求很的精密異形小孔的加工，用除去材料的方法加工是很困難的，而采用精密電鑄的方法比較容易解決。,鍍鉻層,黃銅型芯,電鑄鎳層,內(nèi)孔鍍鉻層,二、電解磨削,1、電解磨削原理,電解磨削是電解作用和機(jī)械磨削相結(jié)合的一種復(fù)合加工方法。在電解磨削過(guò)程中

33、，工件絕大部分余量（98%）由電解作用去除，小部分由磨削切除。磨粒的主要作用是去除陽(yáng)極鈍化膜和平整工件表面。,電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生電化學(xué)陽(yáng)極溶解的原理加工。加工時(shí)，工具電極接直流電源陰極，工件接陽(yáng)極，兩極之間保持一定的間隙，一定壓力的電解液從兩極間高速流過(guò)，將電解產(chǎn)物沖走。,電解加工效率比電火花加工高四倍以上，電極損耗極小，可長(zhǎng)期使用。,電解磨削時(shí)，工件接直流電源的正極，導(dǎo)電磨輪接負(fù)極。導(dǎo)電磨輪與工件之間保持一定的接觸壓力，凸出的磨料使工件與磨輪的基體金屬之間構(gòu)成一定的間隙，電解液經(jīng)噴嘴輸入間隙中。在加工中，磨輪不斷旋轉(zhuǎn)，將工件表面由化學(xué)反應(yīng)形成的硬度較低的鈍化膜刮去，新金屬露出，

34、繼續(xù)產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到加工要求。,2、電解磨削的特點(diǎn),1）加工高硬度高韌性的金屬效率高。與金剛石砂輪磨削硬質(zhì)合金相比，工效提高35倍。,2）加工精度高、表面質(zhì)量好。磨一般材料表面粗糙度可達(dá)Ra0.1m，磨硬質(zhì)合金可達(dá)鏡面。,3）砂輪壽命長(zhǎng)。與金剛石砂輪磨削硬質(zhì)合金相比，砂輪消耗降低90%，大降低砂輪成本。,4）設(shè)備需防銹，勞動(dòng)條件差，磨刀具刃口不鋒利。,3、電解磨床,電解磨床由機(jī)床、電解電源和電解液系統(tǒng)三部分組成。,（1）機(jī)床主軸與床身絕緣，主軸要有足夠的精度，有機(jī)動(dòng)慢速轉(zhuǎn)動(dòng)功能。機(jī)床有防腐措施。,（2）電解電源一般用硅整流直流電源，有無(wú)級(jí)調(diào)壓和穩(wěn)壓裝置。用石墨磨輪加工硬質(zhì)合金時(shí)，采用交流電

35、源。,（3）電解液系統(tǒng)由電解液箱、泵、管道和噴嘴組成。,電解液噴射方式有三種：標(biāo)準(zhǔn)式用于一般加工；直接式用于大批量生產(chǎn)；刮板式用于加工精度要求的工件。,4、導(dǎo)電磨輪,導(dǎo)電磨輪一般由銅粉和磨料加壓燒結(jié)而成?？捎勉~、樹(shù)脂、石墨作結(jié)合劑，以人造金剛石、氧化鋁、碳化硅為磨料制成。,為了獲得一定的加工間隙，使磨粒凸出于磨輪導(dǎo)電基體一定高度，可采用“反電解”方法獲得。,所謂“反電解”，就是與正常加工相反 ，將磨輪接正極，另一銅片接負(fù)極放在電解液中，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)磨輪使磨輪導(dǎo)電基體電解，露出磨料顆粒。,石墨磨輪不能“反電解”，適合加工批量小、形狀復(fù)雜、精度要求不高的工件?？杉庸び操|(zhì)合金。,金剛石導(dǎo)電磨輪適合磨削硬

36、質(zhì)合金。,氧化鋁導(dǎo)電磨輪適合加工除硬質(zhì)合金以外的各種鋼料。適合加工批量大、精度高的工件。,5、電解液,電解液主要成份有硝酸鈉、亞硝酸鈉或氯化鈉、次氯酸鈉。前者用于磨硬質(zhì)合金，后者用于磨高溫合金。,6、影響電解磨削的因素,(1) 工作電壓（升高工作電壓，則電流密度增大，加速陽(yáng)極溶解，生產(chǎn)效率高，但對(duì)加工精度和表面質(zhì)量不利。）,(2) 磨削壓力（磨削壓力以不產(chǎn)生火花放電又能刮除氧化膜為原則，一般為0.10.3MP。）,1.3 電鑄成型 1電鑄成型原理及特點(diǎn) 1) 成型原理 與大家熟知的電鍍?cè)硐嗨?，電鑄成型是利用電化學(xué)過(guò)程中的陰極沉積現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行成型加工的，即在原模上通過(guò)電化學(xué)方法沉積金屬，然后分離

37、以制造或復(fù)制金屬制品。但電鑄與電鍍又有不同之處，電鍍時(shí)要求得到與基體結(jié)合牢固的金屬鍍層，以達(dá)到防護(hù)、裝飾等目的。而電鑄則要電鑄層與原模分離，其厚度也遠(yuǎn)大于電鍍層。,電鑄原理如圖3-1所示，在直流電源的作用下，金屬鹽溶液中的金屬離子在陰極獲得電子而沉積在陰極母模的表面。陽(yáng)極的金屬原子失去電子而成為正離子，源源不斷地補(bǔ)充到電鑄液中，使溶液中的金屬離子濃度保持基本不變。當(dāng)母模上的電鑄層達(dá)到所需的厚度時(shí)取出，將電鑄層與型芯分離，即可獲得型面與型芯凹、凸相反的電鑄模具型腔零件的成型表面。,圖3-1 電鑄成型的原理,2) 特點(diǎn) (1) 復(fù)制精度高，可以做出機(jī)械加工不可能加工出的細(xì)微形狀(如微細(xì)花紋、復(fù)雜形

38、狀等)，表面粗糙度Ra可達(dá)0.1 m，一般不需拋光即可使用。 (2) 母模材料不限于金屬，有時(shí)還可用制品零件直接作為母模。 (3) 表面硬度可達(dá)3550HRC，所以電鑄型腔使用壽命長(zhǎng)。 (4) 電鑄可獲得高純度的金屬制品，如電鑄銅，它純度高，具有良好的導(dǎo)電性能，十分有利于電加工。,(5) 電鑄時(shí)，金屬沉積速度緩慢，制造周期長(zhǎng)。如電鑄鎳，一般需要一周左右。 (6) 電鑄層厚度不易均勻，且厚度較薄，僅為48 mm左右。電鑄層一般都具有較大的應(yīng)力，所以大型電鑄件變形顯著，且不易承受大的沖擊載荷。這樣，就使電鑄成型的應(yīng)用受到一定的限制。 2電鑄設(shè)備 電鑄設(shè)備(如圖3-1所示)主要包括電鑄槽、直流電源、

39、攪拌和循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、恒溫控制系統(tǒng)等。,1) 電鑄槽 電鑄槽材料的選取以不與電解液作用引起腐蝕為原則。一般用鋼板焊接，內(nèi)襯鉛板或聚氯乙烯薄板等。 2) 直流電源 電鑄采用低電壓大電流的直流電源。常用硅整流，電壓為612 V左右，并可調(diào)。 3) 攪拌和循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 為了降低電鑄液的濃差極化，加大電流密度，減少加工時(shí)間，提高生產(chǎn)速度，最好在陰極運(yùn)動(dòng)的同時(shí)加速溶液的攪拌。攪拌的方法有循環(huán)過(guò)濾法、超聲波或機(jī)械攪拌等。循環(huán)過(guò)濾法不僅可以使溶液攪拌，而且在溶液不斷反復(fù)流動(dòng)時(shí)進(jìn)行過(guò)濾。,4) 恒溫控制系統(tǒng) 電鑄時(shí)間很長(zhǎng)，所以必須設(shè)置恒溫控制設(shè)備。它包括加熱設(shè)備(加熱玻璃管、電爐等)和冷卻設(shè)備(冷水或冷凍機(jī)等)

40、。 3電鑄加工的工藝過(guò)程,原模表面處理,電鑄至規(guī)定尺寸,襯背處理,脫模,清洗干燥,成品,4電鑄的應(yīng)用 電鑄具有極高的復(fù)制精度和良好的機(jī)械性能，已在航空、儀器儀表、精密機(jī)械、模具制造等方面發(fā)揮日益重要的作用。,電解拋光,電解拋光原理 電解拋光也是利用金屬在電解液中的電化學(xué)陽(yáng)極溶解對(duì)工件表面進(jìn)行腐蝕拋光的，它只是一種表面光整加工方法，用于改善工件的表面粗糙度和表面物理力學(xué)性能，而不用于對(duì)工件形狀和尺寸加工。它和電解加工的主要區(qū)別是工件和工具之間的加工間隙大，這樣有利于表面的均勻溶解；電流密度也比較??；電解液一般不流動(dòng)，必要時(shí)加以攪拌。,第三節(jié) 陰極沉積、涂覆加工,和電解加工相反，利用電解液中金屬正

41、離子再外加電場(chǎng)的作用下沉積到陰極的工程對(duì)工件進(jìn)行加工的方法為陰極沉積加工，屬于電鍍的范疇，常見(jiàn)的有電鍍、電鑄、涂鍍復(fù)合鍍及光電成型等，他們的加工原理基本相同，但有幾種加工形式有明顯的不同。,3.1電鑄（原理圖） 電鑄加工的原理為：用可導(dǎo)電的原模作陰極，電鑄材料作陽(yáng)極，電鑄材料的金屬鹽溶液作電鑄液，在直流電源的作用下，溶液中金屬離子在陰極上獲得電子成為金屬原子而沉積鍍復(fù)在陰極原模表面，陽(yáng)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，以保持其濃度基本不變。陰極原模上電鑄層逐漸加厚，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。 電鑄加工的主要工藝

42、過(guò)程為：原模表面處理電鑄至規(guī)定厚度襯背處理脫模清洗干燥成品。,電鑄加工原理圖 1 電鑄槽 2陽(yáng)極 3直流電源 4電鑄層 5原模 6攪拌器 7電鑄液 8過(guò)濾器 9泵 10加熱器,3.2電鑄加工的特點(diǎn) （1）能準(zhǔn)確的、精密的復(fù)制復(fù)雜型面和細(xì)微紋路。 （2）能獲得尺寸精度高、表面粗糙度小于Ra0.1um的復(fù)制品，同一原模生產(chǎn)的電鑄件一致性好。 （3）借助石膏、石蠟、環(huán)氧樹(shù)脂等作為原模材料，可把復(fù)雜的零件的內(nèi)表面復(fù)制為外表面，外表面復(fù)制為內(nèi)表面，然后在電鑄復(fù)制，適應(yīng)性廣泛,3.3電鑄加工主要用于 （1）復(fù)制精細(xì)的表面輪廓花紋。 （2）復(fù)制注塑用的模具、電火花型腔加工用的電極工具。 （3）制造復(fù)雜、高精

43、度的空心零件和薄壁零件。 （4）制造表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊、反光鏡、表盤(pán)、異形孔噴嘴等特殊零件。,3.4電鑄過(guò)程的要點(diǎn) （1）溶液必須連續(xù)過(guò)濾，已除去電解質(zhì)水解或硬水形成的沉淀、陽(yáng)極夾雜物和塵土等固體懸浮物，防止電鑄件產(chǎn)生針孔、疏松、瘤斑和凹坑等缺陷。 （2）必須攪拌電鑄液，降低溶度極化，以增大電流密度，縮短電鑄時(shí)間。 （3）電鑄件凸出部分電場(chǎng)強(qiáng)。鍍層厚，凹入部分電場(chǎng)弱，鍍層薄。為了是厚度均勻，凸出部分應(yīng)加屏蔽，凹入部分要加裝輔助陽(yáng)極。 （4）要嚴(yán)格的控制電鑄液的成分、濃度、酸堿度、溫度、電流密度等，以免鑄件內(nèi)應(yīng)力過(guò)大導(dǎo)致變形、起皺、開(kāi)裂或剝落。通常開(kāi)始時(shí)電流宜稍小，以后逐漸增大。中途不能停電，以

44、免分層。,3.4電鑄加工的實(shí)例 篩網(wǎng)的制造（p122）,第四章 電化學(xué)加工,一、電解加工過(guò)程及其特點(diǎn) 工件接電源的正極，工具接電源（1020V）的負(fù)極，工具向工件緩慢進(jìn)給，電解液從間隙（0.11mm）中流過(guò)，這樣陽(yáng)極不斷被溶解，電解產(chǎn)物被帶走。,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,二、電解加工原理 在加工剛開(kāi)始的時(shí)候，距離近的電流大，電解質(zhì)的流速也快，電解速度就快；距離遠(yuǎn)的電流小，電解速度就慢，這樣在正極上就可以形成與陰極一樣的形狀。,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,三、電解加工特點(diǎn) 加工范圍廣； 生產(chǎn)率高：試電火花的510倍； 較好的表面光潔度：粗糙度：R

45、a0.21.25； 沒(méi)有殘余應(yīng)力，沒(méi)有飛邊毛刺； 陰極工具使用壽命長(zhǎng)； 不足：加工精度較低，電極設(shè)計(jì)較困難，有污染，造價(jià)高,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,四、電解加工的電極反應(yīng) 鋼在NaCl水溶液中的電極反應(yīng)：陽(yáng)極，F(xiàn)e溶解成為Fe+2，隨后沉淀。陰極，析出氫氣；而Na，Cl都不消耗。 但高碳鋼，鑄鐵都不適宜電解加工；,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解液 作用：傳遞電流；進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)；帶走電解產(chǎn)物； 要求：較高的溶解度，較高的電導(dǎo)率；較高的加工精度和表面質(zhì)量；陽(yáng)極反應(yīng)的最終產(chǎn)物是不溶性的化合物； 基本類(lèi)型：NaCl電解液蝕除速度高，精度差； N

46、aNO3電解液速度慢，精度較高； NaClO3電解液速度高，精度高，價(jià)格貴；,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本規(guī)律 生產(chǎn)率及其影響因素： 金屬的電化學(xué)當(dāng)量和生產(chǎn)率的關(guān)系：m=KIt;V=It; 引入效率；則： m= KIt;V= It 電流密度與生產(chǎn)率的關(guān)系： 電極間隙大小與蝕除速度的關(guān)系： 固定陰極：,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本規(guī)律 2.精度形成規(guī)律： 端面平衡間隙， 一般為：0.120.8， 合適的為：0.250.3 任何時(shí)刻的加工間隙：,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本

47、規(guī)律 2.精度形成規(guī)律： 法向平衡間隙，,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本規(guī)律 2.精度形成規(guī)律： 側(cè)面平衡間隙，,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本規(guī)律 2.精度形成規(guī)律： 平衡間隙的應(yīng)用 電極形狀尺寸工件形狀尺寸 工件形狀尺寸電極形狀尺寸 分析加工精度 選擇加工參數(shù),特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本規(guī)律 2.精度形成規(guī)律： 影響加工間隙的其他因素： 電流效率； 尖角效應(yīng)； 電解液的流動(dòng)方向； 電壓的穩(wěn)定性,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,五、電解加工的基本規(guī)律 3.表面質(zhì)量： 正?？梢赃_(dá)到：Ra1.250.16! 影響因素：合金成分及組織；工藝參數(shù)（電流密度，電解液的流速，電解液的溫度）；陰極的表面質(zhì)量,特種加工技術(shù),第二節(jié) 電解加工,第四章 電化學(xué)加工,六、提高電解加工精度的途徑 1.脈沖電流電解加工；消除加工間隙內(nèi)電解液電導(dǎo)率的不均勻性；氫氣析出是斷續(xù)的可以起到攪拌作用； 2.小間隙電解加工；蝕除速度與加工間隙成反比，當(dāng)間隙小，那么突出部分的蝕除速度加快，可以提高加工精度； 3.