电化学加工ppt课件.ppt

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1、第五章电化学加工重点：电化学加工的原理；电化学加工分类和特点；电解加工过程；电解加工所需设备；电解加工加工的工艺规律和应用；电解磨削、涂镀、电铸的原理、特点、所需设备及应用。第一节电化学加工基本原理一、电化学反应现象电化学反应：在阳极和阴极发生的得失电子的化学反应。电化学加工原理：利用电极在电解液中的电化学作用去除材料或镀覆材料。三、电化学加工的分类及特点1.分类◆利用阳极金属的溶解作用去除材料；◆利用金属在阴极的沉积镀覆作用进行镀覆；◆电化学加工与其它加工方法相结合的复合加工方法。第二节电解加工一、电解加工过程及特点电解加工是利用金属在电解液中的

2、“阳极溶解”将工件加工成形的。二、电解液1.主要作用：◆作为导电介质传递电流；◆在电场作用下进行电化学反应；◆及时带走加工间隙内产生的电解产物及量。2.基本要求：◆保证足够的蚀除速度即电解质有较高的溶解度和离解度。◆保证较高的精度和表面质量即电解液中的金属阳离子不应放电沉积到阴极工具上。◆阳极反应的最终产物应是不溶性的化合物。◆具有性能稳定、操作安全、价格便宜及对设备腐蚀性小的特点。3.常用的电解液：◆酸性电解液：导电率高，蚀除速度快，电解产物易溶于电解液。但对人的危害和对设备的腐蚀性大，金属离子容易沉积在阴极处，且废液难以处理。只用在高精度小间隙

3、、细长孔以及锗、钼、铌等难溶金属加工。◆碱性电解液：对人有害，会生成难溶性阳极薄膜，只用于加工钨、钼等金属材料。◆中性电解液：使用时安全，对设备腐蚀性小，使用比较普遍。5.电解液的流向及流速流向：正向流动、反向流动和横向流动。流速：由电解液泵的出口压力决定，一般为10m／s。电流密度大时，流速应适当调高。三、电解加工的基本工艺规律1.加工速度◆定义：阳极的溶解速度。可用单位时间去除材料的体积、重量或进给方向上的长度来表示。◆影响加工速度的因素：（1）被加工材料性质，包括电化学当量，金相组织。（2）加工工艺参数，包括工具(阴极)进给速度、加工电压，电

4、解液压力、流速等。(3)电解液配方、浓度、温度。2.加工间隙沿工件加工表面间隙分布的均匀性及加工一批零件时间隙一致性将影响加工精度及其稳定性。五、电解加工应用该方法广泛应用在各种膛线、花键孔、深孔、锻模、内齿轮、链轮、叶片、异形零件及去毛刺、倒角等加工。第三节电解磨削一、电解磨削的原理及特点原理：电解作用与机械磨削相结合进行加工二、电解液及电解磨削设备1.电解液◆要求：能使金属表面生成结构紧密、粘附力强的钝化膜；具有良好的导电性；对机床、夹具腐蚀性小；对人体无危害，确保操作安全；价格低廉，来源丰富，在加工中不易损耗。◆常用电解液：电解磨削碳钢以Na

5、NO3、KNO3、NaNO2等为主的；磨削硬质合金时，除了NaNO3或KNO3外，还应加入适当的“络合剂”或其它物质。2.电解磨削设备组成：直流电源，电解液系统和电解磨床。◆直流电源：电压5～20V内可调，最大工作电流视加工面积和生产率可自10～1000A不等。◆循环泵：耐蚀性强，具有过滤和沉淀杂质、抽风装置。◆电解磨床：与普通磨床类似，机床主轴应保证砂轮工作面的偏摆量不大于0.01～0.02mm。工具、夹具和机床间应有绝缘措施，防腐措施。三、电解磨削的应用已用于磨削高硬零件，如各种硬质合金刀具、量具、挤压拉丝模具，轮辊等。第四节电铸与涂镀电镀：一

6、、电铸1.电铸加工原理及特点◆原理：利用电镀液中金属正离子在电场的作用下，镀覆沉积到阴极。2.电铸加工的主要设备包括：电铸槽、直流电源、搅拌和循环过滤系统及加热和冷却装置。电铸槽：一般用铅板、橡腔或塑料等耐腐蚀材料作衬里，焊接钢板作外框。直流电源：3～20V可调，电流密度为0.15～0.30A／cm2。搅拌和循环过滤系统：搅拌可降低浓差极化，以利于采用大的电流密度，提高电铸质量。过滤可除去溶液中的固体杂质。加热和冷却装置：可使电铸溶液温度基本保持不变。通常用蒸气或电加热，用冷风或自来水冷却。3．电铸加工工艺主要工艺过程：4．电铸加工的应用复制精细的

7、表面轮廓或花纹；制造高精度、薄壁型、细小轮廓形状的零件；复制注塑用模具、电火花型腔加工用电极工具。二、涂镀1.涂镀加工原理及特点◆原理：利用阴极沉积原理在工件表面的局部快速镀上所需金属。2.涂镀的基本设备及镀液设备包括：电源，镀笔、回转台等。电源：电压3～30V无级可调，电流30～100A视所需功率而定，应能方便地改变极性，应具有短路快速切断保护与过载保护功能。镀笔：由手柄和阳极两部分组成。阳极石墨块外的脱脂棉和棉套，是为了吸贮镀液，并防止阳极与工件接触发生短路。回转台：用以实现涂镀时工件所需回转运动。镀液：一般所含离子浓度都较高，镀液配方尚未公开

8、，可向专业厂家订购成品。3．涂镀工艺该工艺过程包括；清理被镀表面、电净处理、活化处理、镀底层、镀尺寸层和夹心层、镀工作层等