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論特種加工在模具方面的應(yīng)用
（作者未知） 2009/12/22
（接上頁(yè)）化學(xué)反應(yīng)。如果接上直流電源溶液中的正離子移到陰極，在陰極上得到電子而發(fā)生還原反應(yīng)；負(fù)離子移向陽(yáng)極，在陽(yáng)極表面失去電子而發(fā)生氧化反應(yīng)（也可能是陽(yáng)極金屬原子失去電子而形成電離子進(jìn)入溶液）。溶液中正、負(fù)離子的定向移動(dòng)稱為電荷遷移，在陽(yáng)、陰電極表面發(fā)生的得失電子的化學(xué)反應(yīng)稱為電化學(xué)反應(yīng)，以這種電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的加工方法稱為電化學(xué)加工。
電解加工是利用金屬在電解液中發(fā)生電化學(xué)陽(yáng)極溶解的原理，將工件加工成形的一種工藝方法，加工時(shí)，工具接直流穩(wěn)壓電源的陰極，工件接陽(yáng)極，兩極之間保持一定的間隙。具有一定壓力的電解液，從兩極的間隙告訴流過(guò)。當(dāng)電路接通后，工件表面使產(chǎn)生陽(yáng)極溶解。由于兩級(jí)之間各點(diǎn)的距離不等，其電流密度也不相等，兩極間距離最近的地方，通過(guò)的電流密度最大可達(dá)10-70A/cm2，該處的溶液速度最快。隨著工具電極間工件的不斷前進(jìn)，工件表面不斷被溶解（電解產(chǎn)物被電解液沖走），使電解間隙逐漸趨于均勻，工具電極的形狀就被復(fù)制在工件上了。電解加工有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
⑴加工生產(chǎn)率高。
⑵可加工高硬度、高強(qiáng)度、高韌度等難切削的金屬材料。
⑶加工中工件和工具間無(wú)切削存在，所以使用于加工變形的零件。
⑷加工過(guò)程中工具損耗小，可長(zhǎng)期使用。
⑸加工后的表面無(wú)殘余應(yīng)力和毛刺。
⑹難以保證很高的精度，另外影響電解加工因素很多，所以難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工。
⑺電解加工的附屬設(shè)備較多，占地面積較大。
⑻電解液對(duì)機(jī)床設(shè)備有腐蝕作用。
⑼電解產(chǎn)物需進(jìn)行妥善處理，否則將污染環(huán)境。
由于電解加工可以使用成形的工具電極加工形狀復(fù)雜的型腔，生產(chǎn)率高，粗糙度小，其加工精度可控制在很小的范圍之間，所以在模具制造中多用于鍛模的型腔加工。
電解拋光加工的基本原理是被拋光零件接直流電源的陽(yáng)極，耐腐蝕材料（不銹鋼或鋁材）作為工具接直流電源的陰極。將零件和工具放入電解液槽中，零件、工具和電解液中就有電流通過(guò)，陽(yáng)極在電化學(xué)作用下產(chǎn)生溶解現(xiàn)象，其表面的金屬被一層層蝕除，使被拋光零件的表面粗糙度下降，而零件的形狀和尺寸不受影響。隨著陽(yáng)極溶解的進(jìn)行，在陽(yáng)極表面上生成黏度高，電阻大的氧化物薄膜。在突起處薄膜叫薄，電阻較小，電流密度比凹洼處大，因此突起處首先被溶解。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，高低不平的表面逐漸被蝕平，從而得到光潔平整的表面。電解拋光的特點(diǎn)一般有下面幾點(diǎn)：①電火花加工后的表面，經(jīng)過(guò)化學(xué)拋光后可使表面粗糙度Ra的值從1.6-3.2um降低到0.2-0.4um，拋光量很小，拋光后的尺寸精度和形狀精度可控制在0.01mm之內(nèi) ②電化學(xué)拋光的效率是普通手工研磨拋光的幾倍 ③電化學(xué)拋光工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，而且設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少。拋光方式主要有整體電化學(xué)拋光和逐步電化學(xué)拋光法。
電解加工生產(chǎn)率高，加工精度較低，機(jī)械磨削加工精度高而生產(chǎn)效率低。電解磨削工藝綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，精度和光潔度比電解加工高，生產(chǎn)率比機(jī)械磨削加工高，電解磨削是將金屬的電化學(xué)陽(yáng)極溶解作用和機(jī)械磨削作用相結(jié)合的一種磨削工藝。電解磨輪與直流電源的陰極相連，被加工工件接陽(yáng)極，在一定壓力下與導(dǎo)電砂輪相接觸，通過(guò)電解液噴嘴將電解液送入加工區(qū)域中，在電解和機(jī)械磨削的作用下，工件表面很快就被磨光。電流從工件通過(guò)電解液而流向?qū)щ娚拜喰纬赏窌r(shí)，工件表面的金屬在電流和電解液作用下開始發(fā)生電化學(xué)腐蝕，被氧化成為一層極薄的氧化物或氫化物薄膜（稱為陽(yáng)極薄膜）。工件表面上剛形成陽(yáng)極薄膜就迅速被導(dǎo)電砂輪中的磨料刮掉，使陽(yáng)極表面露出新的金屬表面，并被繼續(xù)電解腐蝕，這樣由電解作用和刮除薄膜的磨削作用交替進(jìn)行，使工件繼續(xù)地被加工直至達(dá)到一定的尺寸精度和表面粗糙度。整個(gè)過(guò)程中，金屬主要是靠電化學(xué)陽(yáng)極溶解作用腐蝕下來(lái)的，電解磨輪只起到磨去電解產(chǎn)物陽(yáng)極鈍化膜和整平工件表面的作用。電解磨削時(shí)所需的加工間隙通過(guò)反拷法獲得的，導(dǎo)電砂輪由磨料和銅基金屬結(jié)合劑組成，先將導(dǎo)電砂輪直接電源的陽(yáng)極，工件接陰極進(jìn)行電解加工，此時(shí)導(dǎo)電砂輪的銅基逐漸被溶解下來(lái)，磨粒暴露在銅基之外的尺寸就是所需的加工間隙，然后再將工件接正極，導(dǎo)電砂輪接負(fù)極，即可進(jìn)行電解磨砂加工。其有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①加工范圍廣，生產(chǎn)效率高 ②加工精度高，表面質(zhì)量好 ③磨輪的磨耗量小
電解磨削在模具加工中主要用于下列方面：①磨削難加工材料，如硬質(zhì)合金磨具的平面用立式電解平面磨床加工。②減少加工工序，保證磨削質(zhì)量，電解磨削不會(huì)產(chǎn)生磨削熱、裂紋、燒傷和變形等，并可省略或減少熱處理的粗加工，從而可以減少工序，并保證加工質(zhì)量。③提高加工效率，采用電解磨削不但可以同時(shí)磨削所有需要磨削的部位，而且隨著磨削部位的增多以及采用較大的“吃刀深度”使電流大，都可以獲得較高的加工效率。④模具拋光，利用電解（未完，下一頁(yè)）
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