水刀加工机理和规律返 回

水刀加工的的应用范围和发展速度在现今社会逐渐的扩大,相比较之下的电解加工的应用范围和发展速度仅次于电火花加工,已成功的应用于机械制造领域等相关的领域。其主要特点是:

1.能以简单的直线进给运动一次加工出复杂的型面和型腔,如锻模、叶片等,设备构成简单。

2.可以加工高硬度、高强度和高韧性等难以切削加上的金属的材料,如淬火钢、钛台金、不锈钢、硬质合金等。

3.加工过程中无切削力和切削热,实践证明工件是不会产生内应力和变形,适合于加工易变形和薄壁类零件。

4. 实践证明加工后的零件无毛刺和残余应力,实践证明加工表面粗糙度可以达到Ra0.2-1.6μm,尺叫精度对于内孔可以达到±0.03-0.05mm、对于型腔可以达到±0.5-0. 20mm

5.与其他加工方法相比,生产率较高。

6.加工过程中工具电极(阴极)基本上是损耗。

    当然,这种加工形式也有其自身的不足和局限,实践证明主要的表现在以下几个方面:

1.加工的精度一般不如电火花加工和超声波加工高。

2.加工的复杂型腔和型面时,实际上是工具的制造费用较商,一般不适合于单件和小批量的生产。

3.电解加工的设备占地面积大,附属的设备多,初期的投资较大。

4.电解液的处理和回收收实际上有一定难度,而且对设备有一定的腐蚀的作用,加工

过程中产生的气体对环境有一定的污染。

    目前,电化学加工和电解加工主要用于批最生产条件下难切削材料和复杂型面、型腔、薄壁零件以及异型孔的加工,还可应用于去毛刺、刻印、磨削、表面光整加工等方面,已经成为机械加工中一种必不可少的补充手段。实际上是随着对电解加工研究的深入,电解加工的局限性将会逐渐的缩小了,实践证明应用范围也将愈来的愈大。

  二、电解加工的机理

    电解加工是利用金属在电解液中产生的阳极溶解的原理实现金属的零件的成形加上,实际上是电解的加工原理最早应用在金属抛光,也称为电抛光。实际上是因为在抛光时工件与工具电极的距离较大,电流的密度小,金属的去除率低,实践证明不能改变零件的原有形状和尺寸,只能改善零件表面的光洁的程度。后来在此基础上不断的革新和发展,逐步的形成较完整的电解加工的理论和方法。

    电解的加工机理如图6-1所求。以工件为阳极(接直流电源的正极)和工具为阴极(接直流电源的负极),两极之间6-24V的直流电压,电解液以5-60m/s的速度从两极之间的缝隙(约0.1-1mm)冲过,实践证明使两极之间形成导电通路,两极和电解液之间就有电流通过。金属的工件表晰在电化学反应的作用下,不断地溶解到电解液中,电解产生物则被高速流动的电解液带走。实际上是随着工具电极恒速向工件进给,工件材料按工具电极型面曲形状不断地溶解,最终使上件与工具电极之间各处的间隙而趋于一致,在工件上加工出和工具电极型面相反的形状。

 如同水刀加工一样在刚开始加工时,工件毛坯的形状与工具电极不一致,如图6-2a所示,使得阴阳两极间的间隙差别较大。这时,同隙大处的电流密度小,金属溶解速度慢,间隙得小处的电流密度非常大,金属的溶解速度很快。随着工具电极的不断进给,两极之间各处的间隙会趋于一致,阳极表面的形状也就逐渐地与阴极表面相吻合,见图6-2b所示,最终完全吻合。

 

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