電解磨削課件講說.ppt

1、電解磨削,定義：電解加工與機(jī)械磨削相結(jié)合的特種加工，又稱電化學(xué)磨削，英文簡稱ECG。電解磨削是20世紀(jì)50年代初美國人研究發(fā)明的為電解磨削的原理。工件作為陽極與直流電源的正極相連；導(dǎo)電磨輪作為陰極與直流電源的負(fù)極相連。,磨削時(shí)，兩者之間保持一定的磨削壓力，凸出于磨 輪表面的非導(dǎo)電性磨料使工件表面與磨輪導(dǎo)電基體之間形成一定的電解間隙（約0.020.05毫米），同時(shí)向間隙中供給電解液。在直流電的作用下，工件表面金屬由于電解作用生成離子化合物和陽極膜。這些電解產(chǎn)物不斷地被旋轉(zhuǎn)的磨輪所刮除，使新的金屬表面露出，繼續(xù)產(chǎn)生電解作用，工件材料遂不斷地被去除，從而達(dá)到磨削的目的。,電 解 磨 削 簡 介,基

2、本 原 理,電解磨削屬于電化學(xué)加工范疇。電解磨削是由電解作用（占95%-98%）和機(jī)械磨削作用（占2%-5%）相結(jié)合而進(jìn)行加工的，比電解加工的加工精度高，表面粗糙度小，比機(jī)械磨削的生產(chǎn)效率高。,基 本 原 理,導(dǎo)電砂輪1與直流電源的負(fù)極相連，被加工弓箭2（硬質(zhì)合金車刀）接正極，它在一定壓力下與導(dǎo)電砂輪相接觸。加工區(qū)域中送入電解液3，在電解與機(jī)械磨削的雙重作用下，車刀的后刀面很快就被磨光。,基 本 原 理,圖所示為電解磨削加工過程原理圖，圖中1為磨粒，2為導(dǎo)電砂輪的結(jié)合劑（銅或石墨），3為被加工工件，4為電解產(chǎn)物（陽極鈍化薄膜），間隙被電解液5充滿。電流從工件3通過電解液5而流向磨輪，形成通路，

3、于是工件（陽極）表面的金屬在電流與電解液的作用下發(fā)生電解作用（電化學(xué)腐蝕），被氧化成一層極薄的氧化物或氫氧化物薄膜4，一般稱它為陽極薄膜。但剛形成的陽極薄膜迅速被導(dǎo)電砂輪中的磨料刮除，在陽極工件上又露出新的金屬表面并被繼續(xù)電解。這樣，其電解作用和刮除薄膜的切削作用交替進(jìn)行，使工件連續(xù)的被加工，直至達(dá)到一定的尺寸精度和表面粗糙度。,電 解 磨 削 應(yīng) 用,電解磨削適合于磨削各種高強(qiáng)度、高硬度、熱敏性、脆性等難磨削的金屬材料，如硬質(zhì)合金、高速鋼、鈦合金、不銹鋼、鎳基合金和磁鋼等。用電解磨削可磨削各種硬質(zhì)合金刀具、塞規(guī)、軋輥、耐磨襯套、模具平面和不銹鋼注射針頭等。電解磨削的效率一般高于機(jī)械磨削，磨輪

4、損耗較低，加工表面不產(chǎn)生磨削燒傷、裂紋、殘余應(yīng)力、加工變質(zhì)層和毛刺等，表面粗糙度一般為R0.630.16微米，最高可達(dá)R0.040.02微米。,電 解 磨 削 特 點(diǎn),（1）加工范圍廣，加工精度高 由于它主要是電解作用，因此只要選擇合適的電解液就可以用來加工任何高硬度與高韌性的金屬材料，例如磨削硬質(zhì)合金時(shí)，與普通的金剛石砂輪磨削相比較，電解磨削的加工效率要高3-5倍。 （2）可以提高加工精度及表面質(zhì)量 因?yàn)樯拜啿⒉皇侵饕ハ鹘饘?，磨削力和磨削熱都比較小，不會(huì)產(chǎn)生磨削毛刺、裂紋、燒傷現(xiàn)象，一般表面粗糙度可優(yōu)于Ra0.16um。 （3）砂輪的磨損量小 例如，磨削硬質(zhì)合金，普通刀刃時(shí)，碳化硅砂輪的磨

5、損量為切除硬質(zhì)合金質(zhì)量的4-6倍；電解磨削時(shí)，砂輪的磨損量不超過硬質(zhì)合金切除量的50%-100%，與普通金剛石砂輪磨削相比較，電解磨削用的金剛石砂輪的損耗速度僅為它們的1/5-1/10，可顯著降低成本。,電 解 液,電解磨削用電解液的選擇，應(yīng)該考慮一下五個(gè)方面的要求： 1）能夠使金屬表面生成結(jié)構(gòu)緊密、粘附力強(qiáng)的鈍化膜，以獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度。 2）導(dǎo)電性好，以獲得搞生產(chǎn)率。 3）不腐蝕機(jī)床及工夾具。 4）對(duì)人體和環(huán)境無危害，確保人身健康。 5）經(jīng)濟(jì)效果好，價(jià)格便宜，來源豐富，在加工中不易消耗。 實(shí)際生產(chǎn)中，常常還有硬質(zhì)合金和鋼料的組合件，需要同時(shí)進(jìn)行加工，就要求適合“雙金屬”的電解液

6、。表為加工硬質(zhì)合金和鋼料組合材料的“雙金屬”電解液。,10 A/,電 解 液,表為磨削低碳鋼和中碳鋼的電解液，用于其它鋼料磨削的電解液尚待實(shí)驗(yàn),上述電解液中，亞硝酸鈉的主要作用是導(dǎo)電、氧化和防銹。硝酸鹽的作用主要是為了提高電解液的導(dǎo)電性，其次是硝酸根離子有可能還原為亞硝酸根離子，以補(bǔ)充電極反應(yīng)過程中亞硝酸根的消耗。磷酸氫二鈉是弱酸強(qiáng)堿鹽，使溶液成弱堿性，有利于氧化鈷、氧化鎢和氧化鐵的溶解；磷酸氫根離子還能與鈷離子絡(luò)合，生成鈷的磷酸鹽沉淀，有利于保護(hù)電解液的清潔。重鉻酸鹽和亞硝酸鹽一樣，都是強(qiáng)鈍化劑，而且可以防止金屬正離子或金屬氧化物在陰極上沉積。硼砂是作為添加劑，使工件表面生成較厚的結(jié)構(gòu)緊密的

7、鈍化膜，在一定程度上對(duì)工件棱邊和尖角起了保護(hù)作用。酒石酸鈉鉀是鈷離子的良好絡(luò)合劑，有利于電解液的清潔，促進(jìn)鈷的溶解。,電 解 液,電 解 磨 削 用 設(shè) 備,電解磨削的設(shè)備主要包括直流電源、電解液系統(tǒng)和電解磨床。 電解磨削用的直流電源要求有可調(diào)的電壓（5-20V）和較硬的外特性，最大工作電流視加工面積和所需生產(chǎn)率可自10-1000A不等。只要功率許可，一般可以和電解加工的直流電源設(shè)備通用。 供應(yīng)電解液的循環(huán)泵一般用小型離心泵，但最好是耐酸、耐腐蝕的。還應(yīng)該有過濾和沉積電解液雜質(zhì)的裝置。在電解過程中有時(shí)會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氣體，如一氧化碳等，因此在機(jī)床上最好設(shè)有強(qiáng)制抽氣裝置或中和裝置，否則至少要在空氣較流通的地方操作。,電 解 磨 削 用 設(shè) 備,電解液的噴射一般都用管子和便噴嘴，噴嘴接到砂輪的上方，向工作區(qū)域噴射電解液。電解磨床與一般磨床相仿，在沒有專用磨床時(shí)，可以用其它磨床改裝，改裝工作主要有：增加電刷導(dǎo)電裝置。將砂輪主軸和床身絕緣，不讓電流有可能在軸承的摩擦面間流動(dòng)。將工具、夾具和