现代加工技术第3章 电化学加工ppt课件.ppt

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1、3.电化学加工7/30/2021Page1第3章电化学加工3.1.电化学加工原理、特点及分类1电化学加工原理将电镀中阳极金属的溶解现象应用于金属加工，工具接阴极，工件为阳极。7/30/20212第3章电化学加工3.1.电化学加工原理、特点及分类2电化学加工的特点i无应力加工；电化学加工优点：Iii无毛刺加工；iii工件和工具不接触，工具无磨损；i不能加工非导电材料和有尖锐内角的形状；电化学加工缺点：IIii在实心材料上不能一步加工出盲孔；iii设备易腐蚀和生锈；7/30/20213第3章电化学加工3.1.电化学加工原理、特点及分类2电化学加

2、工的特点i复杂三维曲面的端面和外圆加工；电化学加工的主要应用：IIIii刻模，特别是深而窄的槽和孔；iii靠模加工和特殊形状仿形；iv多孔钻；v拉孔；vi去毛刺；vii磨削；viii珩磨；ix切断；7/30/20214第3章电化学加工3.1.电化学加工原理、特点及分类3电化学加工的分类利用电化学阳极溶解来进行加工；I利用电化学阴极涂覆来进行加工；II电化学与其他加工方法的复合加工；III7/30/20215第3章电化学加工3.2.电化学加工设备1直流电源先用变压器把380V的交流电变为低压交流电，后经ZCZ型的大功率二极管整流。i扼流式饱和

3、电控器调压硅整流电源Iii自饱和式电控器调压iii晶闸管调压晶闸管电源II7/30/20216第3章电化学加工3.2.电化学加工设备2机床进给速度不稳定，阴极相对工件各个截面的电解时间就不同，影响加工精度；i机床刚性：对电化学加工机床的要求Iii进给速度的稳定性iii安全与防腐电解液对机床主轴、工作台的作用力比较大，如部件变形过大，易引起短路；排氢防爆措施；电解液及其电化学产物具有腐蚀性，必须密封；7/30/20217第3章电化学加工3.2.电化学加工设备3工具、工件及电解液阴极工具Iii材料：铝、铜、青铜、黄铜、石墨、不锈钢、镍铜合金；i

4、形状尺寸和表面粗糙度影响工件的加工精度和表面粗糙度；iii制备方法：机械加工、冷锻和电铸；阳极工件IIii夹具由绝缘材料制成，如环氧树脂、玻璃纤维等良好的热稳定性和低湿性材料；i工件材料必须是良导体；7/30/20218第3章电化学加工3.2.电化学加工设备3工具、工件及电解液电解液系统IIIii泵一般为离心泵，容易实现密封和防腐；i必不可少的组成部分，由泵、电解液槽、过滤器、管道和阀组成；iii电解液净化：清除固体杂质和金属晶粒介质过滤法：100~200#的尼龙丝网，制造容易、成本低和效果好；沉淀法：倒锥形漏斗、斜管沉淀池；7/30/20

5、219第3章电化学加工3.2.电化学加工设备3工具、工件及电解液电解液IVi电解液的作用：作为导电介质接通工具与工件之间的电路；在电场作用下进行电化学反应，阳极溶解顺利并进行控制；带走热量和电化学产物；7/30/202110第3章电化学加工3.2.电化学加工设备3工具、工件及电解液电解液IVii对电解液的基本要求：具有足够的蚀除速度，要求电解质具有较强的溶解度、离解度和导电率；阳极产物是不溶性化合物，工件材料的氢氧化物大多不溶；具有较高的加工精度和表面粗糙度，电解液中的金属阳离子不应在阴极上产生放电反应而沉积在阴极上；低粘度和高比热容，较好

6、的化学稳定性；无腐蚀和毒性；容易制备；7/30/202111第3章电化学加工3.2.电化学加工设备3工具、工件及电解液电解液IViii三种常见电解液：中性盐溶液、酸性及碱性溶液7/30/202112第3章电化学加工3.3.电化学加工的基本规律1生产率及其影响因素电化学当量：电极上溶解或析出物质的量与电量的比值。i法拉第电解定律：M=KIt金属的电化学当量与生产率的关系Iii电解量在理论上不受电解液的浓度、温度、压力、电极材料及形状的影响；iii实际加工中，阳极可能出现其他反应，被电解的金属量会小于理论值，实际蚀除量：M=ηKIt7/30/2

7、02113第3章电化学加工3.3.电化学加工的基本规律1生产率及其影响因素电流I是电流密度i与加工面积的乘积A。i阳极金属的蚀除速度：Va=ηωi电流密度与生产率的关系IIii当电解液压力和流速较高时，可选用较大的电流密度；iii电流密度过高将会引起火花放电，析出氯、氧等气体，并使电解液温度过高，造成局部短路。iv实际的电流密度决定于电源电压、电极间隙及电解液的导电率，因此蚀除速度应考虑上述因素。7/30/202114第3章电化学加工3.3.电化学加工的基本规律1生产率及其影响因素i电极间隙越小，电解液的电阻越小，电流密度越大，蚀除速度越高

8、；电极间隙的大小与蚀除速度的关系IIIii7/30/202115第3章电化学加工3.3.电化学加工的基本规律2精度成型规律i如果阴极固定不动，则加工间隙逐渐增大，蚀除速度减小；端