电解加工

电解加工

概述：利用金属在电解液中产生电化学阳极溶解的原理对工件进行成形加工的特种加工，又称电化学加工，英文简称ECM。电解加工于20世纪50年代中期在苏联和美国开始应用。日本于60年代初期发明的混入一定量压缩空气的混气电解加工，提高了加工精度。

电解加工的工艺与原理：电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理将工件加工成形的一种特种加工方法。加工时，工件接直流电源的正极，工具接负极，两极之间保持较小的间隙。电解液从极间间隙中流过，使两极之间形成导电通路，并在电源电压下产生电流，从而形成电化学阳极溶解。随着工具相对工件不断进给，工件金属不断被电解，电解产物不断被电解液冲走，最终两极间各处的间隙趋于一致，工件表面形成与工具工作面基本相似的形状。

工艺条件:

(1)工件阳极和工具阴极(大多为成型工具阴极)间保持很小的间隙(称作加工间隙)，一般在0.1-1mm范围内。

(2)电解液从加工间隙中不断高速(6-30m/s)流过，以保证带走阳极溶解产物和电解电流通过电解液时所产生的热量，并去极化。

(3)工件阳极和工具阴极分别和直流电源(一般为10-24V)连接，在上述两项工艺条件下，则通过两极加工间隙的电流密度很高，高达10-100A/cm2数量级。(4) 工件上与工具阴极凸起部位的对应处比其他部位溶解更快。随着工具阴极不断缓慢地向工件进给，工件不断地按工具端部的型面溶解，电解产物不断被高速流动的电解液带走，最终工具的形成状就"复制"在工件上。

应用：电解加工对于难加工材料、形状复杂或薄壁零件的加工具有显著优势，如炮管膛线，叶片，整体叶轮，模具，异型孔及异型零件，倒角和去毛刺等加工。电解加工具有如下特点:

(1)加工范围广。

(2)生产率高，且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。

(3)加工质量好。

(4)可用于加工薄壁和易变形零件。

(5)工具阴极无损耗。

电解加工的局限性:

(1)加工精度和加工稳定性不高。

(2)由于阴极和夹具的设计、制造及修正困难，周期较长，因而单件小批量生产的成本较高。

发展：为了提高加工精度，除采用混气电解加工外，还发展了小间隙高速进给电解加工（电解间隙值为0.03～0.10毫米）、脉冲电流和振动电解加工，并使用低浓度电解液等，这些都有利于提高加工精度。采用快速切断（短路保护）装置和加工参数适应控制系统，可提高机床本身的稳定性和自动化程度。掌握电解加工成形规律和采取反拷阴极法，能缩短阴极设计和制造周期。