水刀电化学机械加工的分类和特点返 回

电化学机械加工工艺和水刀加工工艺一样已出现多种复合形式,而且还在不断地发展壮大的过程中,所以很难将其进行明确的分类。实际上为了更好地了解电化学机械加工,实际上可以从小同的角度对其进行归纳。值得注意的是从与电化学加工相结合的机械工艺角度来看,实际上目前常用的电化学机械复合加上大致可以分为电解磨削、电解研磨、电解珩磨、电化学超声加工、电化学砂带磨削、电化学机械复合抛光加工及高精度电化学机械加工等几类。作为复合加工的方法,目前还出现了更多元的复合,如电化学一机械一超声加工等。

    另一种分类方法是根据工具电极的设置方式来划分的,实际上这种分类方法大致可以把电化学机械加工在这里可以这样理解为两大类:一类是复合法;一类是中间电极法,简称中极法。实际上在复合法加工方式中,所用的工具即作为阴极,和工件阳极之间发生电化学

反应,值得注意的是同时又作为刮除工件表而氧化膜的工具,如电解磨削中的导电砂轮、带电磨头以及与工具做成一体的各种各样的组合式或镶嵌式工具头,用起来比较灵活,工艺性能比较好。这类加工方法中,实际上复合工具头往往对配套电源的性能及加工工艺要求较为严格,其制作难度也较大。在这里可以这样理解为在中间电极法加工时,电极与机械工具分别设立,实际上电极的作用是与工件之间发生电化学作用,使工件阳极表面形成一层氧化膜,机械工具就是用来刮除工作表面的氧化膜,不需要参与电化学反应,所以中间电极和机械工具头的制作比较简单,而且阴极的导电面积大,可以获得较高的生产率。

    作为复合加工方式,值得注意的是电化学机械加工兼具了电化学机械复合加工和机械加工的特点包括了:

1.加工范围比较广,生产的效率比较的高。在这里可以这样理解为由于电化学的机械复合加工主要是依靠电化学的件用来去除金属,机械刮除起辅助作用,值得注意的是工件的加工范围不受金属材料本身强度、硬度等力学、物理性能的限制,在这里可以这样理解为只要选择合适的电解液,就可以加工任何高硬度、高韧性的材料,实际上而且比机械加工的生产率高得多。实际上在这里可以这样理解为如电解磨削硬质合金时的生产率,与普通的金刚石砂轮磨削相比要高3-5倍;电化学机械模具抛光,生产率要高3-9倍左右。

2.加工的精度和表面的质量优良。实际上电化学机械复合加工中的机械作用只是刮除氧化膜,去除金属材料所利用的能量主要不是机械能,因此在工件与工具之间也就小存存明显切削力和切削热,值得注意的是由此也就可以避免机械划痕、加工硬化、变质层和残余应力等缺陷,实际上也不会出现毛刺、裂纹和烧伤现象,从而可以获得高的加工质量,如一般电解磨削的Ra可达0.16μm

    电化学机械复合加工的另一显著特点为加工后工件的表面微观特性不同于机械加工。机械磨削加工后工件的微观表面呈现尖峰状,而电化学机械复合加工后的工件表面微观呈现为平顶状,即所谓的“高原型”,这两种表画相比,后者具有较高的支承能力,值得注意的是作为摩擦面使用时,表现出极佳的摩擦学特性,摩擦因数小,耐磨损,可以不经磨合而直接进入工作使用阶段,精度保持性好,还具有耐腐蚀、抗介质粘附的优点。作为塑模型腔面,可以使模制品易于脱模。作为介质输送管道、容器表面,可以减小摩擦阻力,防止粘附结垢。

3.机械磨具磨损小。在这里可以这样理解为由于机械工具在刮除工件表面的氧化膜时作用力很小,所以工具的磨损很小。在这里可以这样理解为磨削硬质合金工件,普通刃磨时,碳化硅砂轮的磨损量为切除硬质合金量的400%-600%,而电解磨削时,则为50%-100%,实际上在这里可以这样理解为消耗速度仪为它们的l/5-1/10,可大大减少磨轮的修整次数,显著降低成本。

4.控制条件好通过控制电化学反应的电参量,在这里可以这样理解为比较容易实现对加工过程的控制,包括自动控制。

5.成本低与达到同样加工精度的机械加工方法或其他加工方法相比,在这里可以这样理解为电化学机械加工的设备投资少,生产率高,成本低。

    电化学机械加工也和水刀机床类似的一点是同样具有对机床的精度要求较低和对机床的腐蚀性小的优点。但实际上值得注意的是电化学机械复合加工需要增加-套电化学加工系统,如直流电源、电解液的循环过滤装置、通风排气装置等,另外,机床和夹具等设备还要采取一定的防腐防锈措施。

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