第五章 其他特种加工技术
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4Fe(OH)2 + 2H2o+O2→4Fe(OH)3↓
Fe(OH)3为黄褐色沉淀。
其他特种加工技术 （3）阴极反应
H+ + 2e→ H2↑
阳极铁不断被溶解，水被分解消耗，电解液浓度变 大，电解液的氯离子和钠离子起导电作用，不消耗。只 要过滤干净，添加水分可长期使用。
其他特种加工技术 ◎电解液系统 作用：1、作为导电介质传递电流，在电场的作用下进行 化学反应，使阳极溶解顺利进行。 2、加工间隙内产生的电解产物和热量带走，起到更新和
冷却的作用。
电解液分为中性盐溶液、酸性盐溶液和碱性盐溶液三大 类。中性盐溶液的腐蚀性较小，使用较为安全，应用最广。
常用的电解液有NaCl、NaNO3、NaClO3 三种。
其他特种加工技术 NaCl 电解液： 成本低，电流效率高，损耗小可在低浓度下使用，应 用广。缺点：电解能力强，腐蚀能力强，远离工具的工件 也被电解，成型精度难控制；对机床设备腐蚀性大。适用 于加工速度快而精度要求不高的工件。 NaNO3电解液： 浓度低于30%，对设备腐蚀性小，使用安全。但生产
深径比大于5的深孔，用传统切削方法加工，刀具磨损 严重，表面质量差，效率低。
电解加工深孔，按工具阴极的运动方式可分为固定式
和移动式两种。 例：加工φ 4×2000mm、φ 100×8000mm的深孔，精度 高，表面粗糙度低，生产率高。
其他特种加工技术 设备简单，只需套夹具来保持阴极与工件的同心及起 导电和引进电解液作用 整个加工面同时电解，生产率高 操作简单。阴极比工件长一些，所需电源的功率大
其他特种加工技术 电解刻字 字头接阴极，工件接阳极，二者保持0.1mm的电解间隙，滴注少 量的钝化型电解液，在短时间内完成刻字。
其他特种加工技术
电解抛光
◆电解抛光的基本原理
电化学阳极溶解原理。 接通电路后，工件表面凹入
的地方电阻较大。在凸出的部分
粘膜电阻较小，电流密度大，溶 解快。一段时间后，将加工表面
其他特种加工技术
◎加工精度及其影响因素
不仅与加工间隙有关，还与机床、工艺装备、工具阴极、
工件、工艺参数等诸多因素有关。
其他特种加工技术
提高加工精度主要措施：
（１）脉冲电流电解加工
1、在两个脉冲间隔内，通过电解液流动冲刷，消除加
工间隙内电解液电导率的不均匀。 2、阴极氢气析出是断续的 ，对电解液起搅拌作用，
2阴极oh其他特种加工技术电化学加工的分类类别加工方法及原理电解加工阳极溶解电化学抛光阳极溶解用于形状尺寸加工用于表面加工电镀阴极沉积电铸阴极沉积用于表面加工用于形状尺寸加工电解磨削阳极溶解机械磨削电解放电加工阳极溶解电火花蚀除用于形状尺寸加工用于形状尺寸加工其他特种加工技术基本原理在工件阳极与工具阴极间接上直流电源工具阴极与工件阳极间保持较小的加工间隙0108mm通过高速流动的电解液
应 用 用于形状尺寸加工 用于表面加工 用于表面加工 用于形状尺寸加工 用于形状尺寸加工 用于形状尺寸加工
其他特种加工技术
电解加工
◆电解加工的原理
◎基本原理
直流 电源
阴极进给 工具阴极 工件阳极 泵 电解液
在工件(阳极)与工具
(阴极)间接上直流电源， 工具阴极与工件阳极间 保持较小的加工间隙 (0.1～0.8 mm)，通过高
固定式深孔扩孔加工
其他特种加工技术
◎型孔加工
形状复杂、尺寸较小的通孔
和不通孔。弯曲电极可加工 各类弯孔；
端面进给方式，为避免锥度，
阴极侧面須绝缘。
其他特种加工技术
其他特种加工技术 ◎套料加工 可加工等截面的大面积异形孔或用于等截面薄形零件的下料。
异形零件
套料阴极工具 1—阴极片； 2—阴极体
的粗糙度减小，达到抛光。
其他特种加工技术
◆与电解成形加工工艺的主要区别：
加工间隙大，电流密度小，电解液一般不流动， 必要时搅拌即可。设备比较简单，不需昂贵的机床 和电解液循环、过滤系统。工具电极结构也简单。
其他特种加工技术
◆电解抛光的特点
1）效率比机械抛光高。如加工余量为0.1～
0.15mm，电解抛光时间为10～15min左右。 2) 具有电化学整平及光亮作用，表面粗糙度值 Ra0.05，反射率90%以上。可防止设备表面挂料、粘壁。 3）电解抛光后表面生成组织致密而牢固的氧化膜。 提高耐腐蚀性能，不产生加工变质层和表面残余应力。 4 ）不受材料的硬度和强度限制，可抛光淬火钢、
空心水套管
叶片 阴极片
其他特种加工技术
其他特种加工技术
其他特种加工技术
枪炮管膛线的加工
其他特种加工技术
其他特种加工技术 ◎电解倒棱去毛刺 机械加工中去毛刺的工作量大，电解倒棱去毛刺大大提高
工效。
工件套在绝缘柱上，环形电 极工具靠绝缘柱定位安放在
齿轮上，保持适当间隙，加
工时间短，工件和工具无需 相对运动。
速流动的电解液。
电解加工原理图
其他特种加工技术 开始时，工件与工具形状不同，距离不等，电流密度不等。 距离较近处电流密度大，阳极溶解速度快；距离较远处电流
密度小，阳极溶解慢。直至工具的形状复制到工件上。
其他特种加工技术
其他特种加工技术 ◎特点
（1）不受材料硬度、强度以及复杂程度限制 ；
（2）生产率较高。为电火花加工5~10倍，甚至比切削加工 的生产率还高，且不受加工精度和表面粗糙度限制； （3）加工中不存在机械切削力，不引起的残余应力和变形， 没有飞边毛刺； （4）加工中阴极工具理论上不会耗损，可长期使用。
其他特种加工技术
◎电解加工的电极反应
例：钢在NaCl水溶液中电解的电极反应 （1）电解液电解反应： NaCl→Na++ Cl-
H2o→2H++ OH-
其他特种加工技术 （2）阳极反应 Fe-2e→Fe+2
Fe+2 +OH-→Fe(OH)2↓
Fe(OH) 2 沉淀为墨绿色的絮状物，随电解液带走，
又与电解液及空气中的氢氧反应
③ 横向流动的结构: 用于叶片等流线型零件加工和浅模腔的修复。
其他特种加工技术 ◆电解加工的基本工艺规律
◎生产率及其影响因素
（１）电化学当量对生产率的影响
电化学当量愈大，生产率愈高。 实际电蚀量为
m KIt V It
m——电极上溶解或析出物质的质量，g V——电极上溶解或析出物质的体积，mm3 K——被电解物质的质量电化学当量，g/（A· h） ω ——被电解物质的体积电化学当量，mm3/（A· h） I——电解电流，A t——电解时间，h
设备、航空配件、食品、化妆品设备等）。
其他特种加工技术
复合电解磨削 ◆基本原理
导电砂轮1与阴极相 联，工件2（硬质合 金车刀）接阳极，一 定的压力下与导电砂 轮接触，加工区域中 送入电解液3，在电
有利于电解产物去除。
其他特种加工技术 （２）小间隙电解加工
夹角变圆角
其他特种加工技术
（３）改进电解液
使用添加剂改善电解液性能。
采用复合性电解液。减少NaCl散蚀能力，加入少 量磷酸盐等缓冲剂，使阳极表面产生钝化性抑制膜； NaNO3成型精度高，生产率低，添加少量NaCl，使加 工精度及生产率提高
率低，需较大电源功率，适用于成型精度要求较高的工件。
其他特种加工技术
其他特种加工技术
NaClO3电解液： 散蚀能力小，加工精度高，对设备腐蚀小，用于高 精度零件的成型加工。缺点；强氧化剂，遇热分解氧气 能助燃，使用时注意防火。
其他特种加工技术
电解液流动对加工过程的影响
① 正向流动: 密封装置简单，加工精度较低； ② 反向流动: 密封装置复杂，加工精度较高，复杂型腔加工。
间隙大，压力低，气泡体积大，电阻率高，电解作用弱。
当间隙增大到一定数值，停止电解作用。所以存在切断间
隙，约0.85—1.3mm。
其他特种加工技术
优点：成型精度高，阴
极设计简单，减少短路
现象。
缺点：混气电解加工比
不混气生产率下降1/3— 1/2，需要一套附属供气 设备及良好的抽风设备， 增加成本。
3 ）机床与腐蚀性工作液接触，要有好的防腐措施和 安全措施。
其他特种加工技术
◎电解液系统
主要由泵、电解液槽、过滤装置、管道、各种阀组成。 电解液净化有自然沉淀法、离心过滤法、介质过滤法。
其他特种加工技术
立式模具电解加工机
其他特种加工技术
精密脉冲电解加工
其他特种加工技术
◆电解加工的应用
◎深孔扩孔加工
耐热钢、不锈钢等材料。
其他特种加工技术
◆电解抛光过程
1.先用机械抛光打磨工件表面的氧化皮和缺陷，初步达 到一定的粗糙度。 2.再用电解的方式进一步提高被处理表面的光洁度。
其他特种加工技术
其他特种加工技术
其他特种加工技术
◆电解抛光适用范围
电解抛光成本高，操作难度大且不易形成自动化，只
用于一些对表面性能要求高的设备及工件（如：生化制药
硅整流电源
晶闸管电源
国外生产中普遍采用， 也占 相当比例
其他特种加工技术 ◎机床 作用：安装夹具、工件和阴极工具，并实现其相对运
动，传送电和电解液。
要求： 1 ）电解液对机床主轴和工作台的作用力很大，要求 机床有足够的刚性； 2 ）进给系统的稳定性，进给速度不稳定，阴极相对
工件的各个截面的电解时间不同，影响加工精度；
其他特种加工技术 弱点和局限性： 1）不易达到较高的加工精度和加工稳定性，一是阴
极设计、制造和修正较困难。二是影响电解加工间隙稳定
性、电场的均匀性参数很多，控制较困难。 2）附属设备较多，占地面积大，机床有足够的刚性和
防腐蚀性能，单件小批成本高。加工后，工件需净化处理。
3）电解产物需进行妥善处理，否则污染环境。
——电流效率
其他特种加工技术
（２）电流密度对生产率的影响
电流密度越高，生产率越高，但增加电流密度，电 压也增高，因此以不击穿加工间隙、引起火花放电、造成 局部短路为度。
其他特种加工技术
（３）加工间隙对生产率的影响
加工间隙越小，电解液电阻越小，电流密度越大， 蚀除速度越高。 间隙太小，蚀除物排除不畅，局部短路，生产率下 降。因此间隙较小应加大电解液流速和压力。
化学反应。
利用电化学反应原理对金属进行加工阳极上为电解 蚀除，阴极上为电镀沉积。
1 i e e i 2
2＋ Cu ＋ H
－ Cl
－ OH
1— 阳极； 2— 阴极
其他特种加工技术
◆电化学加工的分类
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
加工方法及原理 电解加工(阳极溶解) 电化学抛光(阳极溶解) 电镀(阴极沉积) 电铸(阴极沉积) 电解磨削(阳极溶解、机械磨削) 电解放电加工(阳极溶解、 电火花蚀除)
其他特种加工技术 ◎型面加工 涡轮发动机、汽轮机叶片，叶身型面形状复杂，采用机
械加工难度大，生产率低，电解加工不受叶片材料硬度和韧
性限制，一次行程就可加工出复杂的叶身型面，电解加工整 体叶轮在我国已得到普遍应用。
其他特种加工技术
电解液工整体叶轮， 采用套料法逐个加工 的。加工完一个叶片， 退出阴极，经分度后 再加工下一个叶片。
1 i e e i
2
2＋ Cu ＋ H
－ Cl
－ OH
1— 阳极； 2— 阴极
当两个铜片接上直流电形成导电通路时，Cu2+移向阴极， 在阴极得到电子进行还原反应，沉积出铜。在阳极表面Cu原 子失掉电子成为Cu2+进入溶液。
其他特种加工技术 溶液中正、负离子的定向移动称为电荷迁移。 在阳、阴电极表面发生得失电子的化学反应称为电
阴极片为0.5mm铜片，用软钎焊在阴极体上
其他特种加工技术
为保证流场均匀， 加开增液孔
其他特种加工技术 ◎型腔加工 对模具消耗较大、精度要求不太高的矿山机械、农 机、拖拉机等所需的锻模已逐渐采用电解加工。
为保证流场均匀，
加开增液孔
其他特种加工技术 电解加工连杆，阴极端面上开有两孔，孔间有一长槽贯通， 电解液从孔及长槽中喷出。电压8~15V，电流密度 20~90A/cm2，进给速度0.4~1.5mm/min，电解液为8%~12%浓 度的氯化钠溶液，压力为0.5~2MPa，
其他特种加工技术
其他特种加工技术
◆电解加工设备
包括直流电源、机床及电解液系统三大部分。
◎直流电源
常用硅整流电源和晶闸管整流电源 直流电源的特点及应用
分 类 特 1．可靠性、稳定性好； 2．调节灵敏度较低； 3．稳压精度不高 1．灵敏度高，稳压精度高； 2．效率高，节省金属材料； 3．稳定性、可靠性较差 点 应用场合 国内生产现场占一定比例
其他特种加工技术 （４）混气电解加工 将一定压力的气体
(二氧化碳、氮气或
压缩空气等)用混气 裝置使其与电解液混
合在一起，送入加工
区中进行电解加工。 电解液中混入气体，增 加电解液的电阻率，减 少散蚀能力。
其他特种加工技术
间隙间电阻率随压力变化而变化。 间隙小，压力高，气泡体积小，电阻率低，电解作用强；
其他特种加工技术
第五章
电化学加工
电化学加工的原理与特点 电解加工 电解抛光 复合电解磨削
电铸成型
电刷镀
其他特种加工技术
电化学加工的原理与特点
◆电化学加工的原理
两片金属铜(Cu)板浸在导电 溶液氯化铜(CuCl2)的水溶液中， 水(H2O)离解为OH－和H+， CuCl2离解为2个Cl－和Cu2+。
Fe(OH)3为黄褐色沉淀。
其他特种加工技术 （3）阴极反应
H+ + 2e→ H2↑
阳极铁不断被溶解，水被分解消耗，电解液浓度变 大，电解液的氯离子和钠离子起导电作用，不消耗。只 要过滤干净，添加水分可长期使用。
其他特种加工技术 ◎电解液系统 作用：1、作为导电介质传递电流，在电场的作用下进行 化学反应，使阳极溶解顺利进行。 2、加工间隙内产生的电解产物和热量带走，起到更新和
冷却的作用。
电解液分为中性盐溶液、酸性盐溶液和碱性盐溶液三大 类。中性盐溶液的腐蚀性较小，使用较为安全，应用最广。
常用的电解液有NaCl、NaNO3、NaClO3 三种。
其他特种加工技术 NaCl 电解液： 成本低，电流效率高，损耗小可在低浓度下使用，应 用广。缺点：电解能力强，腐蚀能力强，远离工具的工件 也被电解，成型精度难控制；对机床设备腐蚀性大。适用 于加工速度快而精度要求不高的工件。 NaNO3电解液： 浓度低于30%，对设备腐蚀性小，使用安全。但生产
深径比大于5的深孔，用传统切削方法加工，刀具磨损 严重，表面质量差，效率低。
电解加工深孔，按工具阴极的运动方式可分为固定式
和移动式两种。 例：加工φ 4×2000mm、φ 100×8000mm的深孔，精度 高，表面粗糙度低，生产率高。
其他特种加工技术 设备简单，只需套夹具来保持阴极与工件的同心及起 导电和引进电解液作用 整个加工面同时电解，生产率高 操作简单。阴极比工件长一些，所需电源的功率大
其他特种加工技术 电解刻字 字头接阴极，工件接阳极，二者保持0.1mm的电解间隙，滴注少 量的钝化型电解液，在短时间内完成刻字。
其他特种加工技术
电解抛光
◆电解抛光的基本原理
电化学阳极溶解原理。 接通电路后，工件表面凹入
的地方电阻较大。在凸出的部分
粘膜电阻较小，电流密度大，溶 解快。一段时间后，将加工表面
其他特种加工技术
◎加工精度及其影响因素
不仅与加工间隙有关，还与机床、工艺装备、工具阴极、
工件、工艺参数等诸多因素有关。
其他特种加工技术
提高加工精度主要措施：
（１）脉冲电流电解加工
1、在两个脉冲间隔内，通过电解液流动冲刷，消除加
工间隙内电解液电导率的不均匀。 2、阴极氢气析出是断续的 ，对电解液起搅拌作用，
2阴极oh其他特种加工技术电化学加工的分类类别加工方法及原理电解加工阳极溶解电化学抛光阳极溶解用于形状尺寸加工用于表面加工电镀阴极沉积电铸阴极沉积用于表面加工用于形状尺寸加工电解磨削阳极溶解机械磨削电解放电加工阳极溶解电火花蚀除用于形状尺寸加工用于形状尺寸加工其他特种加工技术基本原理在工件阳极与工具阴极间接上直流电源工具阴极与工件阳极间保持较小的加工间隙0108mm通过高速流动的电解液
应 用 用于形状尺寸加工 用于表面加工 用于表面加工 用于形状尺寸加工 用于形状尺寸加工 用于形状尺寸加工
其他特种加工技术
电解加工
◆电解加工的原理
◎基本原理
直流 电源
阴极进给 工具阴极 工件阳极 泵 电解液
在工件(阳极)与工具
(阴极)间接上直流电源， 工具阴极与工件阳极间 保持较小的加工间隙 (0.1～0.8 mm)，通过高
固定式深孔扩孔加工
其他特种加工技术
◎型孔加工
形状复杂、尺寸较小的通孔
和不通孔。弯曲电极可加工 各类弯孔；
端面进给方式，为避免锥度，
阴极侧面須绝缘。
其他特种加工技术
其他特种加工技术 ◎套料加工 可加工等截面的大面积异形孔或用于等截面薄形零件的下料。
异形零件
套料阴极工具 1—阴极片； 2—阴极体
的粗糙度减小，达到抛光。
其他特种加工技术
◆与电解成形加工工艺的主要区别：
加工间隙大，电流密度小，电解液一般不流动， 必要时搅拌即可。设备比较简单，不需昂贵的机床 和电解液循环、过滤系统。工具电极结构也简单。
其他特种加工技术
◆电解抛光的特点
1）效率比机械抛光高。如加工余量为0.1～
0.15mm，电解抛光时间为10～15min左右。 2) 具有电化学整平及光亮作用，表面粗糙度值 Ra0.05，反射率90%以上。可防止设备表面挂料、粘壁。 3）电解抛光后表面生成组织致密而牢固的氧化膜。 提高耐腐蚀性能，不产生加工变质层和表面残余应力。 4 ）不受材料的硬度和强度限制，可抛光淬火钢、
空心水套管
叶片 阴极片
其他特种加工技术
其他特种加工技术
其他特种加工技术
枪炮管膛线的加工
其他特种加工技术
其他特种加工技术 ◎电解倒棱去毛刺 机械加工中去毛刺的工作量大，电解倒棱去毛刺大大提高
工效。
工件套在绝缘柱上，环形电 极工具靠绝缘柱定位安放在
齿轮上，保持适当间隙，加
工时间短，工件和工具无需 相对运动。
速流动的电解液。
电解加工原理图
其他特种加工技术 开始时，工件与工具形状不同，距离不等，电流密度不等。 距离较近处电流密度大，阳极溶解速度快；距离较远处电流
密度小，阳极溶解慢。直至工具的形状复制到工件上。
其他特种加工技术
其他特种加工技术 ◎特点
（1）不受材料硬度、强度以及复杂程度限制 ；
（2）生产率较高。为电火花加工5~10倍，甚至比切削加工 的生产率还高，且不受加工精度和表面粗糙度限制； （3）加工中不存在机械切削力，不引起的残余应力和变形， 没有飞边毛刺； （4）加工中阴极工具理论上不会耗损，可长期使用。
其他特种加工技术
◎电解加工的电极反应
例：钢在NaCl水溶液中电解的电极反应 （1）电解液电解反应： NaCl→Na++ Cl-
H2o→2H++ OH-
其他特种加工技术 （2）阳极反应 Fe-2e→Fe+2
Fe+2 +OH-→Fe(OH)2↓
Fe(OH) 2 沉淀为墨绿色的絮状物，随电解液带走，
又与电解液及空气中的氢氧反应
③ 横向流动的结构: 用于叶片等流线型零件加工和浅模腔的修复。
其他特种加工技术 ◆电解加工的基本工艺规律
◎生产率及其影响因素
（１）电化学当量对生产率的影响
电化学当量愈大，生产率愈高。 实际电蚀量为
m KIt V It
m——电极上溶解或析出物质的质量，g V——电极上溶解或析出物质的体积，mm3 K——被电解物质的质量电化学当量，g/（A· h） ω ——被电解物质的体积电化学当量，mm3/（A· h） I——电解电流，A t——电解时间，h
设备、航空配件、食品、化妆品设备等）。
其他特种加工技术
复合电解磨削 ◆基本原理
导电砂轮1与阴极相 联，工件2（硬质合 金车刀）接阳极，一 定的压力下与导电砂 轮接触，加工区域中 送入电解液3，在电
有利于电解产物去除。
其他特种加工技术 （２）小间隙电解加工
夹角变圆角
其他特种加工技术
（３）改进电解液
使用添加剂改善电解液性能。
采用复合性电解液。减少NaCl散蚀能力，加入少 量磷酸盐等缓冲剂，使阳极表面产生钝化性抑制膜； NaNO3成型精度高，生产率低，添加少量NaCl，使加 工精度及生产率提高
率低，需较大电源功率，适用于成型精度要求较高的工件。
其他特种加工技术
其他特种加工技术
NaClO3电解液： 散蚀能力小，加工精度高，对设备腐蚀小，用于高 精度零件的成型加工。缺点；强氧化剂，遇热分解氧气 能助燃，使用时注意防火。
其他特种加工技术
电解液流动对加工过程的影响
① 正向流动: 密封装置简单，加工精度较低； ② 反向流动: 密封装置复杂，加工精度较高，复杂型腔加工。
间隙大，压力低，气泡体积大，电阻率高，电解作用弱。
当间隙增大到一定数值，停止电解作用。所以存在切断间
隙，约0.85—1.3mm。
其他特种加工技术
优点：成型精度高，阴
极设计简单，减少短路
现象。
缺点：混气电解加工比
不混气生产率下降1/3— 1/2，需要一套附属供气 设备及良好的抽风设备， 增加成本。
3 ）机床与腐蚀性工作液接触，要有好的防腐措施和 安全措施。
其他特种加工技术
◎电解液系统
主要由泵、电解液槽、过滤装置、管道、各种阀组成。 电解液净化有自然沉淀法、离心过滤法、介质过滤法。
其他特种加工技术
立式模具电解加工机
其他特种加工技术
精密脉冲电解加工
其他特种加工技术
◆电解加工的应用
◎深孔扩孔加工
耐热钢、不锈钢等材料。
其他特种加工技术
◆电解抛光过程
1.先用机械抛光打磨工件表面的氧化皮和缺陷，初步达 到一定的粗糙度。 2.再用电解的方式进一步提高被处理表面的光洁度。
其他特种加工技术
其他特种加工技术
其他特种加工技术
◆电解抛光适用范围
电解抛光成本高，操作难度大且不易形成自动化，只
用于一些对表面性能要求高的设备及工件（如：生化制药
硅整流电源
晶闸管电源
国外生产中普遍采用， 也占 相当比例
其他特种加工技术 ◎机床 作用：安装夹具、工件和阴极工具，并实现其相对运
动，传送电和电解液。
要求： 1 ）电解液对机床主轴和工作台的作用力很大，要求 机床有足够的刚性； 2 ）进给系统的稳定性，进给速度不稳定，阴极相对
工件的各个截面的电解时间不同，影响加工精度；
其他特种加工技术 弱点和局限性： 1）不易达到较高的加工精度和加工稳定性，一是阴
极设计、制造和修正较困难。二是影响电解加工间隙稳定
性、电场的均匀性参数很多，控制较困难。 2）附属设备较多，占地面积大，机床有足够的刚性和
防腐蚀性能，单件小批成本高。加工后，工件需净化处理。
3）电解产物需进行妥善处理，否则污染环境。
——电流效率
其他特种加工技术
（２）电流密度对生产率的影响
电流密度越高，生产率越高，但增加电流密度，电 压也增高，因此以不击穿加工间隙、引起火花放电、造成 局部短路为度。
其他特种加工技术
（３）加工间隙对生产率的影响
加工间隙越小，电解液电阻越小，电流密度越大， 蚀除速度越高。 间隙太小，蚀除物排除不畅，局部短路，生产率下 降。因此间隙较小应加大电解液流速和压力。
化学反应。
利用电化学反应原理对金属进行加工阳极上为电解 蚀除，阴极上为电镀沉积。
1 i e e i 2
2＋ Cu ＋ H
－ Cl
－ OH
1— 阳极； 2— 阴极
其他特种加工技术
◆电化学加工的分类
类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
加工方法及原理 电解加工(阳极溶解) 电化学抛光(阳极溶解) 电镀(阴极沉积) 电铸(阴极沉积) 电解磨削(阳极溶解、机械磨削) 电解放电加工(阳极溶解、 电火花蚀除)
其他特种加工技术 ◎型面加工 涡轮发动机、汽轮机叶片，叶身型面形状复杂，采用机
械加工难度大，生产率低，电解加工不受叶片材料硬度和韧
性限制，一次行程就可加工出复杂的叶身型面，电解加工整 体叶轮在我国已得到普遍应用。
其他特种加工技术
电解液工整体叶轮， 采用套料法逐个加工 的。加工完一个叶片， 退出阴极，经分度后 再加工下一个叶片。
1 i e e i
2
2＋ Cu ＋ H
－ Cl
－ OH
1— 阳极； 2— 阴极
当两个铜片接上直流电形成导电通路时，Cu2+移向阴极， 在阴极得到电子进行还原反应，沉积出铜。在阳极表面Cu原 子失掉电子成为Cu2+进入溶液。
其他特种加工技术 溶液中正、负离子的定向移动称为电荷迁移。 在阳、阴电极表面发生得失电子的化学反应称为电
阴极片为0.5mm铜片，用软钎焊在阴极体上
其他特种加工技术
为保证流场均匀， 加开增液孔
其他特种加工技术 ◎型腔加工 对模具消耗较大、精度要求不太高的矿山机械、农 机、拖拉机等所需的锻模已逐渐采用电解加工。
为保证流场均匀，
加开增液孔
其他特种加工技术 电解加工连杆，阴极端面上开有两孔，孔间有一长槽贯通， 电解液从孔及长槽中喷出。电压8~15V，电流密度 20~90A/cm2，进给速度0.4~1.5mm/min，电解液为8%~12%浓 度的氯化钠溶液，压力为0.5~2MPa，
其他特种加工技术
其他特种加工技术
◆电解加工设备
包括直流电源、机床及电解液系统三大部分。
◎直流电源
常用硅整流电源和晶闸管整流电源 直流电源的特点及应用
分 类 特 1．可靠性、稳定性好； 2．调节灵敏度较低； 3．稳压精度不高 1．灵敏度高，稳压精度高； 2．效率高，节省金属材料； 3．稳定性、可靠性较差 点 应用场合 国内生产现场占一定比例
其他特种加工技术 （４）混气电解加工 将一定压力的气体
(二氧化碳、氮气或
压缩空气等)用混气 裝置使其与电解液混
合在一起，送入加工
区中进行电解加工。 电解液中混入气体，增 加电解液的电阻率，减 少散蚀能力。
其他特种加工技术
间隙间电阻率随压力变化而变化。 间隙小，压力高，气泡体积小，电阻率低，电解作用强；
其他特种加工技术
第五章
电化学加工
电化学加工的原理与特点 电解加工 电解抛光 复合电解磨削
电铸成型
电刷镀
其他特种加工技术
电化学加工的原理与特点
◆电化学加工的原理
两片金属铜(Cu)板浸在导电 溶液氯化铜(CuCl2)的水溶液中， 水(H2O)离解为OH－和H+， CuCl2离解为2个Cl－和Cu2+。