精密加工与特种加工复习资料

《精密加工与特种加工复习资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、精密加工第六章与第十章第六章：重点概要§电化学加工的基本原理§电化学加工的分类§电解加工§电化学机械复合加工§阴极沉积加工1.电化学是研究化学能和电能之间相互转化规律的科学2.电化学加工的基本原理：当两个铜片接上直流电形成导电通路时，导线和溶液中均有电流流过，在金属片（电极）和溶液的界面上就会有交换电子的反应，即电化学反应。溶液中的离子将作定向移动：正离子移向阴极并在阴极上得到电子而进行还原反应；负离子移向阳极并在阳极上失去电子进行氧化反应（也可能是阳极金属原子失掉电子而成为正离子进入溶液。3.溶液中正、负离子的定向移动称为电荷迁移。在阳、阴

2、电极表面发生得失电子的化学反应称为电化学反应。利用电化学反应原理对金属进行加工的方法即电化学加工。（图中阳极上为电解蚀除，阴极上为电镀沉积，常用以提炼纯铜）4.电化学加工分类：5.电解加工是利用金属在电解液中的“电化学阳极溶解”来将工件成型的6.电解加工的电极反应（钢在NaCl水溶液中电解加工的电极反应）按照电极反应的基本原理，电极电位最负的物质首先在阳极反应，按照电极反应的基本原理，电极电位最正的离子将首先在阴极反应。因此，在阴极上只会析出氢气，而不可能沉淀出钠。加工综合反应过程为2Fe+4H2O+O22Fe（OH）3↓+H2↑7.电解加工

3、的特点（优点）：1、加工范围广，生产效率高（电火花加工的5~10倍）2、加工质量好（Ra值：1.25~0.2μm；加工精度：±0.1mm）3、无机械力作用（无残余应力、无变形）4、阴极工具理论上不损耗8.电解加工的特点（缺点）：1、不易达到较高的加工精度和加工稳定性。2、电极工具的设计和修正比较麻烦。3、电解加工的附局设备较多，占地面积较大，机床要有足够的刚性和防腐性能，造价高。4、电解产物需进行妥善处理，否则将污染环境。1.电解加工的基本规律:1.电化学当量生产率：以单位时间内去除的金属量来衡量，用mm3/min或g/min表示。法拉第电解

4、定律：（1）在电极的两相界面处（如金属/溶液界面上）发生电化学反应的物质质量与通过其界面上的电量成正比。这称为法拉第第一定律。理论蚀除量：m=KQ=KItK---电化学当量（质量）[g/(A·h]，单位电量溶解的元素质量（2）在电极上溶解或析出一克当量任何物质所需的电量是一样的，与该物质的本性无关。这称为法拉第第二定律。法拉第常数，F=96500（A•s/mol）,M/n=kFk=M/nF阳极溶解金属的理论体积为V=W/ρ=kIt/ρ=ωIt体积化学当量ω：单位电量溶解的元素体积2.例题：用NaCl电解液在碳钢上加工40mm*70mm的方孔，

5、深度为50mm。若要求10min完成加工，需要多大的电流？如有5000A容量的直流电源，此时的进给速度是多少？需多少时间完成？（解答见书126页）3.加工间隙的分类。加工间隙可分为底面间隙、侧面间隙和法向间隙三种(见图)。底面间隙是沿工具阴极进给方向上的加工间隙；侧面间隙是沿工具阴极进给的垂直方向上的加工间隙；法向间隙是沿工具阴极各点的法向上的加工间隙。4.影响生产率的因素：（1）电化学当量对生产率的影响，电化学当量愈大，生产率愈高（２）电流密度对生产率的影响（电流密度越高，生产率越高，但在增加电流密度的同时，电压也随着增高，因此应以不击穿加

6、工间隙、引起火花放电、造成局部短路为度）（３）加工间隙对生产率的影响：一般来说，加工间隙越小，电解液的电阻越小，电流密度越大，蚀除速度也就越高例：用温度30℃、质量分数为15%的NaCl电解液，对某一碳钢零件进行固定式阴极电解扩孔，起始间隙为0.2mm（单边，下同），电压为12V。求刚开始的蚀除速度和间隙为1mm时的蚀除速度，并求间隙由0.2mm扩大到1mm所需的时间。（只有提示）（4）其他因素对生产率的影响（此外电源电压、电解液种类、工件材料的化学成分和组织结构都对生产率有影响）5.电解质溶液：电解液的作用1作为导电介质，传递电流，产生电化

7、学反应2排屑3散热对电解液的要求：电化学特性方面，物理特性方面，稳定性方面，实用性方面v电化学特性方面的要求：电解液中各种正负离子必须并存，相互间只有可逆反应而不相互影响。在工件阳极上必须能优先进行金属离子的阳极溶解，不生成难溶解性钝化膜，以免阻碍阳极溶解过程。因此，电解液中的阴离子常是标准电极电位很正的F-、Cl-、ClO3-等离子。对电解抛光则应能在阳极表面生成可溶性覆盖膜，产生不完全钝化，以获得均匀、光滑的表面。阳离子不会沉积在工具阴极表面，阴极上只发生析氢反应，以免破坏工具阴极型面，影响加工精度。因此，电解液中的阳离子通常是标准电极电

8、位很负的Na+、k+、NH4+等离子。阳极反应的最终产物应能形成不溶性的氢氧化物，以便于净化处理，故常采用中性盐水溶液。但在某些特殊情况下为避免在加工间隙区出现沉淀