特種加工第四章之電解加工

第四章電化學(xué)加工天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)出版§4.2電解加工的基本規(guī)律1.生產(chǎn)率及其影響因素電解加工的生產(chǎn)率是以單位時間內(nèi)去除的金屬量來衡量的，用mm3/min或g/nmin表示。電解加工的生產(chǎn)率與工件材料的電化學(xué)當(dāng)量、電流密度和電解液及其參數(shù)有很大的影響。

金屬的電化學(xué)當(dāng)量和生產(chǎn)率的關(guān)系由實踐得知，電解時電極上溶解或析出物質(zhì)的量（質(zhì)量m或體積v），與電解電流I和電解時間t成正比，即與電荷量（Q=It）成正比，其比例稱為電化學(xué)當(dāng)量，這一規(guī)律就是所謂的法拉第電解定律。

（4-2）

K：被電解物質(zhì)的質(zhì)量電化學(xué)當(dāng)量

ω：被電解物質(zhì)的體積電化學(xué)當(dāng)量

由于質(zhì)量和體積換算時相差一密度ｐ，因此質(zhì)量電化學(xué)當(dāng)量K換算成體積電化學(xué)當(dāng)量ω時也相差一密度ｐ，即法拉第電解定律可根據(jù)電荷量（電流乘以時間）計算任何被電解金屬或非金屬的數(shù)量，并在理論上不受電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溫度、壓力、電極材料及形狀等因素的影響。（4-3）在實際電解加工過程中，在陽極上可能有O2或CI2的析出，造成額外電荷量的消耗，所以在計算時被電解掉的金屬量會小于所計算的理論值，因此在實際應(yīng)用時常引用一個電流效率η，即

則式（4-2）中的理論蝕除量成為如下實際蝕除量（4-4）（4-5）電流密度和生產(chǎn)率的關(guān)系因為電流I為電流密度i與加工面積A的乘積，故代入式（4-5）得在實際生產(chǎn)中常用垂直于表面方向的蝕除速度來衡量生產(chǎn)率。（4-6）由圖4-14可知，蝕除掉的金屬體積V是加工面積A與電解掉的金屬厚度(距離）h的乘積，即V=Ah，而正極蝕除速度Va=h/t,代入式（4-6）即得由上式可知，當(dāng)在NaCL電解液中進(jìn)行電解加工，η=100%時，蝕除速度與該處的電流密度成正比，電流密度越高，生產(chǎn)率也越高。（4-7）在電解加工中，若電解液壓力和流速較高時，可以選用較高的電流密度，但電流密度過高將會出現(xiàn)火花放電，析出氧等氣體，并使電解液溫度過高，甚至在間隙內(nèi)造成沸騰汽化而引起局部短路。實際的電流密度決定于電源電壓、電極間隙的大小以及電解液的電導(dǎo)率。電極孟間隙徹大小肝和蝕饞除速雞度的涌關(guān)系從實閑際加江工中兔得知眨，電愉極間獨隙越趣小，疑電解綁液的弟電阻姥也越崖小，許電流熊密度駛就越獸大，拾因此峰蝕除末速度后就越爬高。由圖煎4-袖14尤可知甚，設(shè)殼加工號間隙紐奉為?，想電極付面積劃為A慕，電粱解液煙的電翅阻率神ｐ為會電導(dǎo)死率σ的婦倒數(shù)鳥，即ｐ=房誠1/σ，洋則電同流I牢為（4傷-8孩）（4軟-9酬）將式（4非-9全）代入（4柔-7才）中得歇陽極閥工件隙的蝕掉除速嬌度為由公廳式得通知，顆正極吹蝕除些速度舉Va原與電鉤流效狼率η昏、體冒積電棉化學(xué)泄當(dāng)量ω、財電導(dǎo)擔(dān)率σ、箭歐姆都電壓霞UR成正籃比，挪而與階加工攏間隙?成孔反比窮，即品加工獻(xiàn)間隙天越小溜，工造件被悟蝕除蠢的速鍬度將鬼越大托。（4傍-1攀0）外接崖電源羊電壓梯U為搬電解要液的雀歐姆惜電壓弄UR、陽銷極電無壓Ua與陰林極電靜壓Uc之和許，即（4錯-1半1）所以（4詠-1怕2）此外渠，電源領(lǐng)電壓旱、電品解液纖種類蹦、工飼件材喝料的什化學(xué)扔成分卡和組奶織結(jié)順構(gòu)都呈對生扔產(chǎn)率寧有影墻響。由式（4遲-1而0）經(jīng)積訴分推短導(dǎo)，默可求津出電財解時贈間t池和加祝工間疊隙?的饒關(guān)系旗式：精度盜成型國規(guī)律端面短平衡享間隙創(chuàng)：指講加工抬過程螞達(dá)到針穩(wěn)定罷的加砌工間晃隙。工件恭蝕速籃度等敢于陰浩極進(jìn)盒給速通度時統(tǒng)的加設(shè)工間溉隙。Vc徒：進(jìn)戶給速氣度端面沈平衡捷間隙紫與陰升極進(jìn)絨給速陷度成阻反比匠。端面蹄平衡銀間隙客在0資.2并5-真0.伐3m圍m左探右比授較合櫻適。端面伍平衡紡間隙任何趕時刻豆的加球工間偷隙?與陰絹極進(jìn)猾給距懷離L晴的關(guān)甜系。根據(jù)匙△'損—t猾'曲撿線，期可以吩利用鵝查圖爽表法新求任騰何時揉刻的親加工貌間隙評。法相填平衡瘦間隙側(cè)面讀間隙h；進(jìn)給萍深度Xo；起始躍間隙平衡毒間隙穗理論衰的應(yīng)駕用根據(jù)集陰極扮形狀仆推算父加工疊后工崇件的擁形狀折尺寸糧：根據(jù)五工件物形狀吸和尺戴寸設(shè)險計電騙極形獲狀和妖尺寸孔：分析包加工碑精度膠：選擇再加工嶄間隙身、電四壓、丟進(jìn)給案速度削等加蟻工參回數(shù)。影響販加工盒間隙毅的其擊他因祥素電流咱效率電導(dǎo)扣率加工份電壓加工嚷間隙礎(chǔ)內(nèi)工串具形曠狀，納電場東強度蓬的分全布狀寫態(tài)電解嶺液的氏流動崇方向表面狹質(zhì)量表面在質(zhì)量醫(yī)的影燥響因吼素：（1擁）工宵件材論料（訪成分丑金予相組侮織義熱處發(fā)理狀貍態(tài)等間）（2級）工廣藝參膊數(shù)（澤電流冤密度護電解南液流滅速和冰溫度秒等）（3?。╆幦闃O電敬極表潔面質(zhì)區(qū)量五、冒提高釋電解倘加工頭精度挪地途葵徑（一慰）脈避沖電滿流電尾解加聾工1）蛇消除杯加工跪間隙語內(nèi)電堅解液彼電導(dǎo)未率地盾不均愉勻化償。2）限脈沖禾電流襲電解辯加工神使陰識極在遲電化胃學(xué)反桃應(yīng)中圣析出費的氫務(wù)氣是翠斷續(xù)奔的，灑呈脈源沖狀灑。它惰可以夠?qū)﹄姶鸾庖菏掀饠囋摪枳鞣?，停有利盒于電漲解產(chǎn)宅物的愚去除猶，提析高電撫解加河工精懶度。（二罰）小密間隙罪加工蝕除蒼速度箭與加揚工間用隙成炸反比墳關(guān)系煌。加芝工間叫隙小跟，突罵出部阿分的權(quán)去除李速度販將大插大高夸于低芬凹處礙，提素高了晶整平忘效果賓。加擾工間懇隙越扭小，窯越能襖提高麗加工六精度戰(zhàn)。（三灣）改敞進(jìn)電瓶解液鈍化盡型電滲解液目、復(fù)傻合電狡解液奴、低枕質(zhì)量寒分?jǐn)?shù)界的電閘解液。（四禁）混升氣電屠解加塞工原理：將悼一定貨壓力圓的氣烘體（深主要坦是壓穗縮空毅氣）爸用混仗氣裝闊置使鉆它與掠電解藝液混秀合在刻一起浴，使押電解根液成僑分包屆含無秀數(shù)氣剖泡的格氣液識混合慮物，培然后丈送入扎加工箭區(qū)進(jìn)禾行電是解加厚工。洞主要鵲表現(xiàn)摟在提牢高了鞭電解餡加工鼠的成兄形精瘋度，盒如圖楊4－御26鍛。1－折工件耗2初－陰眼極工桐具分3虧－擴葬散部4－扎混合小部括5論－引取導(dǎo)部作用：增奮加了富電阻恩率，授減少暗了雜巨散腐宗蝕，維使電搏解液碗向非繞線性化方面綁轉(zhuǎn)化索；降播低電率解液吊的密題度和廟粘度碧，增冶加流艇速，勞均勻趕流場邁。優(yōu)點：縮分短了農(nóng)陰極營工具救的設(shè)蓋計和歪制造幼周期消，提潔高了滑加工武精度濤，減獸少了原鉗工耀修磨插量，喚生產(chǎn)訓(xùn)率提慮高了粘。缺點：附磨加混閑氣設(shè)兄備氣液透混合處比：混合電比越已高，走非線販性性亂能越尤好。但混鄭合比饅過高嚴(yán)，增零加了壓縮問空氣井的消輸耗量艱，而達(dá)且由涼于含繪氣量港過多西，間便隙電宮阻過疊大，浙電解報作用劫過弱位還會慈產(chǎn)生拳短路回火花丈。氣壓漏：0.禮4～刻0.敘45木MP杰a；液壓種：0.兄05剩MP市a六、逆電解主加工態(tài)的基適本設(shè)藝備包含直流承電源寄、機央床、棵電解火液系側(cè)統(tǒng)三大敢部分丟。（一世）直免流電模源常用爽硅整篇流電博源和脫晶閘孤管整航流電智源。概為進(jìn)掀一步唯提高徹電解像加工識精度剃，生所產(chǎn)中鵝采用魂脈沖貴電源錯加工過。（二廣）機喝床1）要求：足夠諸的剛嗚性。進(jìn)給兩速度椒的穩(wěn)遠(yuǎn)定性。防腐講絕緣。安全音措施。2）暮機床勺類型曬及設(shè)士計要昌點陰極亡固定哀式機痕床、賀移動檢式陰央極電曲解加胖工機漠床兩叼種。給移動燥式機嗓床又膨分為臥式鍋和立資式兩類膀。臥渠式機翁床主靈要用斧于加驗工葉環(huán)片，毯深孔伏及其增它筒縣型零炎件。咬立式廁機床最主要沫用于廚加工惹模具里、齒玻輪、焰型孔語、短脂的花悄鍵及銷其它右扁的杰零件它。電解自加工慈機床摘目前啊多采奧用伺輛服電坦機或呈直流電電機化無級毅調(diào)速轟的進(jìn)地給系籍統(tǒng)，不容易淘實現(xiàn)什自動效進(jìn)給究控制變。行糾星減爐速器獵、諧妻波減賢速器幕更多減地采磨用。嚴(yán)廣泛懲采用興滾珠揚絲杠務(wù)傳動遇，用順滾動鑼導(dǎo)軌治代替械滑動羞導(dǎo)軌業(yè)。機床竟材料梨目前裕采用括的是教不銹必鋼，川工作齡臺面析也可罩采用怖銅制敞，導(dǎo)袍軌也省可采擁用花蘇崗巖影，耐都蝕水豆泥等宵。工詠作臺蔬可采旬用犧思牲陽漏極的乎陰極遠(yuǎn)保護魯法，非即在粘工作豆臺四傘周鑲鼓上可吉更換綠的鋅艱板。（三蔑）電皺解液境系統(tǒng)主要滋由泵、尾電解梯液槽脈、過辜濾裝環(huán)置、訊管道強和閥組成。電解英液泵林采用多級閘離心給泵。電解臥液凈掀化方銀法有自然欠沉淀犯法、蛙介質(zhì)疏過濾勸法、錢離心文過濾范法。1－捆電解仙液槽灣2－笛過濾篇網(wǎng)腔3箱－管洗道噴4接－泵止用電動機園5辨－離托心泵僑6－務(wù)加工衫區(qū)7－腐過濾察器享8誓－安熱全閥椅9－丘壓力懼表滋1始0－勒閥門七、減電解算加工另工藝駁及應(yīng)毛用1.靈深孔礦擴孔拒加工固定踢式陰涂極即體工件薯和陰控極沒摸有相化對運過動，剃如圖所示。1－升電解巴液入舅口體2走－絕域緣定沙位套歡3－歲工件谷4－質(zhì)工具仍陰極5－溪密封轎墊6喚－電場解液揭出口移動較式陰嗽極擴攤孔原趴理如圖騰4－奴31a)。實夢際使聯(lián)用的微深孔千擴孔介陰極如圖蠶4－扮32b)所示曠。1－蠶后引鉗導(dǎo)潔2徒－陰盲極錐最體俯3壞－出染水孔翻4－芝前引醉導(dǎo)蹈5－出密封拜圈鞏6減－接愈頭及必出水宗孔2.齒型孔趟加工圖4唇－3怠3為型紐奉孔電沉解加寸工示淚意圖戴。1－宿機床蕩主軸慎套2－衰進(jìn)水禽孔3－前陰極衡主體4－跑絕緣蓋層5－絨工件6－盼工作斃端面圖4名－3浪4為另加工夕噴油抵嘴內(nèi)厭圓弧齒的例