电化学机械复合加工.ppt

第六章 电化学机械复合加工 第一节 电化学机械复合加工基本原理和特点 第二节 电解磨削中的几个问题 第三节 电化学机械复合加工应用 第一节 电化学机械复合加工基本原理和特点 ⒈基本原理 ⒉特点 ⒊电极反应 第一节 电化学机械复合加工基本原理和特点 ⒈基本原理：电化学机械复合加工：由电化学钝化作用和机械磨削作用相结合进行加工电化学钝化、刮除（磨削）交替进行    电化学钝化刮除（磨削）第一节电化学机械复合加工基本原理和特点 ⒉特点：与机械磨削比：优点：⑴加工范围广，加工效率高（3～5倍）⑵加工精度高，表面质量好，Ra0.16μm，无毛刺、裂纹、烧伤⑶砂轮磨耗量小，1/5～1/10，金刚石缺点：⑴刃口不易磨非常锋利⑵防腐防锈⑶吸气、排气⑷附属设备：电源、过滤、循环与电解加工比：⑴活化：机械，刮除⑵小型离心泵⑶形状、尺寸：砂轮相对工件成形运动来控制 第一节电化学机械复合加工基本原理和特点 ⒊电极反应：   NaNO2电解磨削加工WC－Co   ⑴阳极反应①Co氧化  Co→Co2＋＋2e   Co2＋＋2OH－→Co（OH）2↓②WC氧化  2NO2－→N2O4＋2e    强氧化性  2WC＋ 4N2O4→2WO3＋ 2CO↑＋8NO↑NO：      氧化NO2      一部分放出      一部分溶于液中可能：     H2O→［O］＋2H＋＋2e（中性） 2OH－→［O］＋2H2O＋2e（碱性）③Co钝化    Co＋［O］→Co［O］吸附 Co＋［O］→CoO④W钝化    WC＋4［O］→WO2［O］吸 附＋CO↑ WC＋4［O］→WO3＋CO↑ 碱性： WO3＋2OH－→WO4－＋H2O   或 WO2＋2NaOH→Na2WO4＋H2O   ⑵阴极反应       2H2O＋2e→2OH－＋H2↑ 第二节 电解磨削中的几个问题 ⒈电解液：    钝化型，添加剂⒉砂轮：      导电砂轮：金刚石导电砂轮⒊机床改装：  ⑴电流不过轴承（电刷）  ⑵防溅，防锈  ⑶通风  ⑷绝缘 ⑸中极法：外加阴极，不导电砂轮，普通砂轮。

 ELID法 第三节 电化学机械复合加工应用 ⒈硬质合金刀片⒉硬质合金轧辊⒊榫头⒋电解珩磨⒌电解研磨第三节 电化学机械复合加工应用⒈硬质合金刀片⑴氧化铝导电砂轮电解磨削硬质合金车刀和铣刀    表面粗糙度可达Ra0.2～0.1µm，刃口半径小于0.02㎜，平直    度也较普通砂轮磨出的好⑵金刚石导电砂轮电解磨削加工精密丝杠的硬质合金成型车刀    表面粗糙度可小于Ra0.016µm，刃口非常锋利，达到精车丝    杠的要求                电解液：亚硝酸钠9.6%、硝酸钠0.3%、磷酸氢二钠0.3%、加                          入少量的丙三醇（甘油），可以改善表面粗糙度         电压6～8V，加工时的电解液压力0.1MPa         比单纯金刚石砂轮磨削时效率提高2～3倍，而且大大节省金刚         石砂轮，一个金刚石导电砂轮可用5～6年第三节 电化学机械复合加工应用⒉硬质合金轧辊铜粉结合剂人造金刚石导电砂轮： 磨料粒度为60～1000目，外圆磨轮直径为φ300㎜，磨削型槽磨轮直径为φ260㎜电解液：亚硝酸钠9.6%、硝酸钠0.3%、磷酸氢二钠0.3%、酒石酸钾钠0.1%、其余为水。

粗磨加工参数：电压12V，电流密度15～25A/㎝2，磨轮转速2900r/min，工件转速16r/min，一次进刀深度2.5㎜精加工参数：电压10V，工件转速16r/min，工作台移动速度0.6㎜/min电解磨削加工轧辊，型槽精度为±0.02㎜，型槽位置精度为±0.01㎜，表面粗糙度Ra0.2μm，工件表面不会产生微裂纹，无残余应力，加工效率高，磨削比为138第三节 电化学机械复合加工应用第三节 电化学机械复合加工应用⒊榫头⒋电解珩磨    小孔、深孔、薄壁筒等零件     电压3～30V，电流密度0.2～1A/㎝2，     电解珩轮：        由金属齿片和珩轮齿片相间而组成，金属齿片略小于珩磨轮齿片的齿形，从而保持一定的加工间隙第三节 电化学机械复合加工应用⒌电解研磨    镜面加工     碳钢、合金钢、不锈钢、铜等     1～2A/㎝2    弹性合成无纺布    固定磨料    流动磨料第三节 电化学机械复合加工应用    电解钝化作用和磨粒研磨作用    流动磨料电解研磨加工时工具阴极只包覆弹性合成无纺布，极细的磨料则悬浮在电解液中，磨料研磨时的研磨轨迹更加杂乱无规律。

    20%NaNO3电解液，电解间隙1～2㎜左右，电流密度1～2A/㎝2    金属冷轧轧辊、大型船用柴油机轴类零件、大型不锈钢化工容器内壁以及不锈钢太阳能电池基板的镜面加工。