电化学机械复合加工.ppt

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1、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

2、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－Co⑴阳极反应①Co氧化Co→Co2＋＋2eCo2＋＋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→［

3、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＋H2O⑵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

4、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

5、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，

6、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、

7、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。