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第五章 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。 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］→CoO ④W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