第四章电化学加工.ppt

先进制造技术 第4章 电化学加工 2. 电化学加工的分类 3. 电化学加工的适用范围 4.2 电解加工 2. 电解加工设备 钢在NaCl水溶液中电解加工的电极反应 3.影响电解加工的工艺因素 生产率及其影响因素 加工精度及其影响因素 提高电解加工精度的途径 表面质量及其影响因素 4. 电解加工应用 整体叶轮电解加工 深孔加工 连杆锻模电解加工 端面进给式型孔加工 4.3 电解磨削 1.电解磨削的工作原理 电解磨削加工过程 电解磨削与普通电解的比较 电解磨削与机械磨削的比较 电解磨削的特点 1、加工范围广，加工效率高 2、可以提高加工精度和表面质量 3、砂轮磨损量小 4、加工刀具的刃口不易磨得非常锋利； 5、需要采取防腐蚀、防锈措施； 6、需增加吸气、排气装置，支流电源、电解液过滤和循环装置。 特点1：加工范围广、加工效率高 特点2：工件的加工精度和表面质量高 特点3：砂轮的磨损量小 特点4：对机床、工具腐蚀相对较小 电解磨削的应用 电解珩磨 4.4 电铸加工 （2）特点 2、电铸设备 3、电铸加工的工艺过程及要点 电刷镀的原理、特点、应用 原理：电化学阴极沉积 特点：1）设备简单，操作方便； 2）可镀金属种类多； 3）镀层与基体结合牢固；镀速高于槽镀； 4）手工操作，难以实现自动化。 应用：1）修复零件，超差补救； 2）填补零件缺陷； 3）改善零件表面性能。 作业 1）试述电化学加工的机理。 2）电解加工时的电极间隙与电火花加工时的电极间隙在特性上有何不同？ 3）简述电解磨削的基本原理和特点。 刻度盘模具型腔电铸过程 1—进水孔　2—阴极主体 3—绝缘层　4—工件 电解去毛刺 机械加工中常采用钳工方法去毛刺，这不但工作量大，而且有的毛刺因过硬或空间狭小难以去除。而采用电解去毛刺，则可以提高工效，节约费用。图示，采用电解法去除齿轮毛刺。 利用电解加工，不仅可以完成上述重要的工艺过程，而且还可以应用于深孔的扩孔加工、型孔加工以及抛光等工艺过程中。 图4-39 电解磨削是利用电解作用(占95%～98%)与机械磨削作用相结合而进行加工的复合加工。 电解磨削所用的阴极工具是含有磨粒的导电砂轮。 电解磨削过程中，金属主要是靠电化学作用腐蚀下来，导电砂轮起磨去电解产物阳极钝化膜和整平工件表面的作用。 导电砂轮1与直流电源的阴极相联，被加工工件2（硬质合金车刀）接阳极，它在一定的压力下与导电砂轮相接触，加工区域中送入电解液3，在电解和机械磨削的双重作用下，车刀的后刀面很快被磨光。 1. 导电砂轮 2.电解液 3.工件 1.普通砂轮 2.工件 3.电解液 4钝化膜 5.中间电极 电流从工件3通过电解液5而流向磨轮，形成通路，于是工件（阳极）表面的金属在电流和电解液的作用下发生电解作用（电化学腐蚀），被氧化成为一层极薄的氧化物或氢氧化物薄膜4（阳极薄膜）。但阳极薄膜迅速被导电砂轮中磨粒刮除，在阳极工件上又露出新的金属表面并被继续电解。这样电解作用和刮除薄膜的磨削作用交替进行，工件被连续加工，直至达到一定的尺寸精度和表面粗糙度。 1磨料砂轮，2导电砂轮结合剂铜或石墨，3工件，4电解产物（阳极钝化薄膜），5电解液 相同点——阳极溶解机理相同。 不同点——阳极钝化膜的去除原理不同。 电解磨削中，阳极钝化膜的去除是靠磨轮的机械加工去除的，电解液腐蚀力较弱； 一般电解加工中的阳极钝化膜的去除，是靠高电流密度去破坏（不断溶解）或靠活性离子（如氯离子）进行活化，再由高速流动的电解液冲刷带走的。 ①加工范围广，加工效率高。 ②加工精度和表面质量高。 ③砂轮的磨损量小。 ④但电解磨削的机床、夹具等需采取防蚀防锈措施，还需增加吸气、排气装置；而且需要直流电源、电解液过滤、循环装置等附属设备；此外，加工刀具刃口不易磨得非常锋利。 由于电解作用和工程材料的机械性能关系不大，因此，只要选择合适的电解液就可以用来加工任何高硬度、高韧性的金属材料。 加工硬质合金时，与普通的金刚石砂轮磨削相比，电解磨削的加工效率要高3～5倍。 由于砂轮只起刮除阳极薄膜的作用，磨削力和磨削热都很小，不会产生磨削裂纹和烧伤现象，因而能提高加工表面质量和加工精度，一般表面粗糙度可优于Ra0.16μm。 普通刃磨时，碳化硅砂轮磨削硬质合金其磨损量为硬质合金质量的4～6倍，电解磨削时仅为硬质合金切除量的50%～100%；与普通金刚石砂轮磨削相比，电解