电解加工及基本原理ppt课件

第二节电解加工，1，电解加工(ECM)是利用金属从电解质中阳极溶解反应从毛坯中去除多余材料，加工零件的一种方法。2，1-直流电源2-工具阴极3-工件阳极4-电解质泵5-电解质，加工时，工件按电源阳极(阳极)、特定形状要求制作的工具接合阴极(阴极)，工具电极慢慢转移到工件，正极之间的小间隙(通常为0.02)在工件和工具之间施加一定的电压，阳极工件中的金属会逐渐被电腐蚀，电解产物通过电解质输送，直到工件表面形成与工具表面几乎相似的形状。3，图中的细垂直线表示正(工件)和负(工具)之间的电流。垂直线的密度表示，在电流密度的大小加工开始时，工件阳极与刀具阴极形状不同，由于工件表面各点到刀具表面的距离不同，所以各点的电流密度不相等。两极接近阴极距离的地方，电流的密度高，电解质的流速高，阳极溶解的速度快，而较远的地方，电流的密度小，两极溶解的速度慢。由于刀具继续流入工件，工件表面的每个点以不同的溶解速度熔化，电解产物继续被电解质冲洗，直到工件表面基本形成与刀具表面相似的形状。4，电解质可分为中性盐溶液、酸性溶液和碱性溶液三类。中性盐溶液应用最普遍，因为腐蚀性小，使用安全。最常用的是NaCl、NaNO3和NaClO3电解质，5，钢是在NaCl水溶液中电解处理的电极反应，阳极反应Fe-2 EFE 2fe-3 EFE 34 oh-4 eo2-2 E2 cl-2e cl 2，7，电解加工过程中水的分解消耗使电解质的浓度逐渐增大，而电解质的Cl-和Na只作用于导电，本身不会消耗，因此NaCl电解质的情况是，过滤后适当添加水分，就可以长期使用。工具也可以长期使用。8，(1)加工范围包括高强度、高硬度和高韧性等难以加工的金属材料，例如淬火、钛合金、硬质合金、不锈钢、耐热合金、加工刀片、花键孔、筒体腔、锻造模具等，10，(3)在表面质量高的加工中，没有切削力和切削热的效果，因此可以达到低表面粗糙度(ra 1.25 0.2 m)和约0.1mm的平均加工精度，而不会产生变形和残余应力、加工硬化、毛刺、飞边、刀痕等。电解微加工钢的精度可达10 70 m。容易变形或适合加工薄壁零件。11，(4)加工过程中，刀具电极理论上无损耗，可长期使用。工具阴极材料本身不参与电极反应，其表面仅产生氢发生反应，而工具材料是腐蚀性好的不锈钢或黄铜等，因为除了火花短路等特殊情况外，工具阴极基本上没有损失。12，(5)加工率大约是EDM的5到10倍以上，在某些情况下高于加工率。此外，加工生产率不直接限制加工质量，因此通常适合批量零件加工。13，电解处理缺点：电解处理影响因素，技术难度，不容易实现稳定处理，保证了高处理精度。工具电极设计、制造、修改困难，难以在单个生产中使用。电解加工设备投资高，安装面积大。电解质对设备、工具设备有腐蚀作用，电解产物的处理和回收很困难。14、15、1。生产力及其影响因素，(1)电化学当量对生产率影响的电化学当量越大，生产率越高。实际电蚀量为，16，(2)电流密度对生产率的影响，电流密度越高，生产率越高，但由于提高电流密度，电压也越高，所以必须在不破坏的情况下加工间隙，引起火花放电，引起部分短路。17，(3)加工间隙对生产率的影响加工间隙越小，电解质的电阻越小，电流密度越高，侵蚀速度越高。但是，间隙太小会导致火花放电或间隙通道中电解质的流动受阻，腐蚀物无法清除，导致部分短路，从而降低生产力，因此，间隙大的话，电解质的流速和压力要高。18，此外，电源电压、电解质类型、工件材料的化学成分和组织结构都影响生产率。19，2。加工精度及其影响因素不仅与加工间隙有关，还与加工机械、加工设备、工具阴极、工件、工艺参数等诸多因素有关。20，提高加工精度的主要措施如下：(1)脉冲电流电解处理(2)小间隙电解处理(3)改善电解质(4)混合气体电解处理，21，3。表面质量及其影响因素；(1)工件材料的合金成分、金属组织和热处理状态；(2)工艺参数：电流密度、电解质的速度大小和温度水平；(3)工具阴极的表面质量；(4)工件表面的除油铁锈；(5)电解质必须经过过滤和沉淀，不含固体颗粒杂质，22，1。中空加工对模具消耗大、精度不高的矿山机械、农机、拖拉机等所需锻造模具逐步采用电解加工。23、2。表面处理涡轮发动机、增压器、涡轮等叶片、叶片形状更加复杂，要求精度高，加工批量大，加工难，生产效率低，加工周期长，电解，对叶片材料的硬度和韧性没有限制，可以在一次行程过程中加工复杂的叶片主体面皮，生产效率高，表面粗糙度小，电解整体叶轮在我国广泛应用、24、3。电解去毛刺加工中去毛刺的工作量大。尤其是去除坚硬而耐用的金属毛刺需要大量人力。电解去毛刺可以大大提高工作效率。25，4。深孔扩孔深径比大于5的深孔，采用传统切削方法加工，刀具磨损严重，表面质量不好，加工效率低。目前，电解法加工42000mm、1008000mm深孔，具有高加工精度、低表面粗糙度和高生产率。电解加工深孔的工具阴极的运动可分为固定式和移动式。26，5。深孔加工深孔有两种加工方法：常规电解加工和电液梁加工。27，6。“成形孔加工”是复杂、大小小的四方、六字、椭圆、半圆等形状的通孔和通孔，加工困难，可以使用电解。28，7。套头衫加工的套头衫加工方法可以加工同截面宽轮廓线孔或同截面薄零件的毛坯。29、重叠阴极工具1-阴极片；2-阴极，特殊零件，30，复合电解磨削是电解作用与机械磨削相结合加工的复合加工。31，1。复合电解磨削的基本原理，用于复合电解磨削的阴极工具是具有磨料颗粒的导电砂轮。在电解磨削过程中，金属主要被电化学作用腐蚀，导电砂轮起到电解产物阳极钝化膜和工件表面平整的作用。32，导电轮1与直流电源的阴极连接，在加工工件2(硬质合金车削刀具)后为阳极，在一定压力下与导电砂轮接触，在加工区域内转移到电解液3，在电解和机械研磨的双重作用下，车削刀具的后刀面快速抛光。电解磨削电路图，33，电流从工件3通过电解质5流入砂轮。因此，毛坯(阳极)表面的金属在电流和电解质的作用下电解作用(电化学腐蚀)，氧化成极薄的氧化物或氢氧化物薄膜4(阳极薄膜)层。但是阳极薄膜在导电砂轮上迅速刮成粒子，在阳极工件上露出新的金属表面，继续电解。这样电解作用和削薄膜的研磨作用交替工作，工件连续加工，直到达到一定的大小准确度和表面粗糙度。1抛光轮，2导电轮粘结剂铜或石墨，3工件，4电解产品(阳极钝化膜)，5电解质，34，2。由于复合电解磨削的特点，a .加工范围广，加工效率高，电解作用和工程材料的机械性能，只要选择合适的电解，就可以用于加工硬度高、韧性高的金属材料。加工硬质合金时电解磨削的加工效率比常规金刚石砂轮磨削高3 5倍。35，b .工件的加工精度高，表面质量高，因为砂轮只起到刮阳极薄膜的作用，磨削力和磨削热小，不发生磨削裂纹和烧伤现象，提高了加工表面的质量和加工精度。一般表面粗糙度优于Ra0.16m。36，c .砂轮磨损量小的普通刃磨，碳化硅砂轮磨削硬质合金质量的4 6倍磨损量，电解磨削时硬质合金去除量的50% 100%。电解砂轮比普通钻石砂轮损失速度只有1/5到1/10，大大降低了成本。使用电解磨削，不仅比单纯用钻石砂轮磨削的效率提高了2 3倍，还大大节约了钻石砂轮，一个钻石导电砂轮可以使用5 6年。37，d .对机床、工具的腐蚀相对较小。电解磨削用砂轮刮除具有一定硬度和粘度的阳极钝化膜，因此电解不包括具有较强活化能力的活性离子(如Cl-