电解去毛刺设备的加工原理
高频脉冲电化学去毛刺
高频脉冲电化学去毛刺一、电化学去毛刺的原理⏹ ECM电化学去毛刺（electrochemical machining-ECM）是利用金属在电解液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件去毛刺的一种方法。
电化学去毛刺决定因素一、决定去毛刺去除量的主要参数：⏹ 去毛刺电流：根据去毛刺工件的所去毛刺的范围而定。
⏹ 去毛刺时间：根据去毛刺工件的毛刺大小有关。
⏹ 工件材料导电率：根据去毛刺工件的材质有关。
二、决定去毛刺质量的参数：1、电流密度：电流的密度决定着切削量和表面质量。
2、电导率：电化学液的浓度决定着电导率，单位[mS]。
根据去毛刺要求，电化学液的浓度应控制在8%-25%.（根据实际工件）。
当然，温度对电导率也有影响。
3、间隙：夹具（阴极）和工件（阳极）之间的间隙决定着电流大小和电解液的冷却能力。
4、电化学液压力：间隙中电化学液的压力影响着电流和材料的去除，它同时决定着电解液的流量和流速。
5、电化学液温度：温度影响着电解液的传导率，根据去毛刺要求，温度应控制在20℃到35℃。
（根据产品而定）6、电化学液的PH值：电化学液的PH值应该控制在6.5到8.5之间，（根据产品而定）电化学液的PH值决定着电解液的浓度和质量。
7、电化学液的纯度：纯净的电化学液能确保恒量生产，并且可防止工件和/或夹具被阻塞。
电化学液在工作的作用⏹ 为电化学去毛刺提供电路导通。
⏹ 冷却夹具。
⏹ 冲走去毛刺中产生的废屑。
电化学加工的反应（钢在与NaCl水溶液）一、阳极反应⏹ Fe—2e Fe+2⏹ Fe—3e Fe+3⏹ 4OH-—4e O2↑+2H2O⏹ 2CL-—2e CL2 ↑⏹ Fe+2+2OH- Fe（OH）2↓（墨绿色的絮状物）⏹ 沉淀为4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe（OH）3↓（黄褐色沉淀）二、阴极反应（按可能性为）⏹ 2H++2e H2↑⏹ Na++e Na↓⏹ 按照电极反应的基本原理，电极电位最正的粒子将首先在阴极反应。
电解去毛刺技术在农业装备制造中的应用研究
加 工 试验 ，取 得 了不错 的经济 效益 ；烟 台大学 为
图１ 电解 去 毛 刺 加 工 原 理 图
了解 决单 件 小批 量零件 的去毛 刺 问题 ，设 计制造 了便 携 式的 电解 去毛 刺装 置 ，实现 了阀体 类零 件 的去 毛刺 加工 ；国立 台北 科技 大 学在 不锈钢 ３ ０ ４ 材 料 上实 现 了微细钻 削孔 的去毛刺 加工 。 在 国外 ， 韩 国科 学 家进 行 了调速 器 轴上 交 叉孔去 毛刺 加 工 的实 验研 究 ，可有 效 的减 少毛 刺对 调速 器 轴 的影
作者 简介 ：张 正伟 （ １ ９ ７ ２ 一） ，男 硕 士 ，主 要研 究方 向：数控 编程 与加 工 。
ｌ ８
响 ，提 高产 品 的质 量［ ８ － １ ２ Ｊ 。
机 电技 术
２法 ，不但 费时 费力而 且还 不 能很好 的去 除毛刺 。 喷油泵 需在 高速 、 高压 的环境 中工 作 ，其质 量 的好 坏直 接影 响 了整个 柴油机 的经济和 动 力性 能 ，而如 果喷 油嘴在 工作 时毛 刺脱 落 ，还会 形成 油路 堵塞而 造成 事故 。如 图 ２所 示 的大马力 柴油 发动机 中的高 压喷油 泵装 置 。高压 油通 过其 腔 内 若干 直径为 ３ ｍｍ 的细长 小孔进 入发 动机 ，各小
电解 去毛刺 原 理 ：加 工时 ，阳极 工件 接 电源
正 极 ，阴 极工 具接 电源 负 极 ，工具 电极对 准工 件
毛 刺 部位 ，且 保持 一 定加 工 间隙 ， 以便让 电解 液
顺 利通 过 ，将 加工 过程 中产 生 的 电解产 物及 热 量 冲 离加 工 区 。当 电解液 通 过零 件毛 刺 和工 具 电极
２ ）特 别 适 应 于 常规 手段 难 以去 除孔 相 贯 线 及 相 交处 的毛刺 ；
电解去毛刺法在去除曲轴油道孔内部相交处毛刺的应用
以图 １ 、图 ２中两 种类 型 的结 构为 例 ，曲轴油 道孔 毛
刺 的形 成位 置 主要 是 在 钻 削 油 道 孔 时 ，斜 油 道 孔 与 直 油道孔 相 交 处 的锐 边 上 。谈 到 这 里 ，有 必 要 在 此
说 明一 下油 道孑 Ｌ 的加 工过程 。
靠 、更 高效 的方 法 对 油 道 孔 内部 交 接 处 的 毛 刺 进 行
由此 可 以看 出 ，在 曲轴 生产 流程 中 采 用 传 统 的
幽 ２
１ ．主轴 颈 ２ ．直油 道孔
３ ．斜 油道 Ｌ
去 毛刺处 理 及 控 制 检 测手 段 ，是 无法 保 证 油道 孔 内 毛刺 被彻 底 清 除 干 净 的。 因此 ，我 们 必 须 采 取 更 有 效 的ｌ Ｔ艺方 法 ，通 过 严 格 的生 产 和 检测 手 段 ，确 保 每 一件 产品 出 厂 时 油 道孔 内 毛刺 必 须 符 合 发 动 机 厂
的专业生 产 厂 ，年 产 各 种 型 号 的成 品 曲轴 ６ ０万 根 。
近 年来 随着 对 曲 轴 产 品 毛刺 在 发 动 机 运 转 过 程 中的
２ ．曲轴油道孔毛刺的形成
目前 不 同型 号 的 曲轴 其 油 道 孑 Ｌ 的结 构 往 往 是 不 同的 ，图 １ 、图 ２是 几种 比较 常见 的油 道孔结 构 。
１ ｍｍ） 。ｌ Ｔ 具 阴极 的导 电部 分 对 准毛 刺棱 边 ，其 他 表
孑 Ｌ 交 叉 处朝 向直 油 道 孔 内 的。 因 为 是 钻 削 成 形 ，所
以钻头 的 刃磨 就 非 常重 要 ，如 果 钻 头 刃 磨 不 好 ，油 道孔 内壁表 面粗 糙 度 就 会 很 高 ，甚 至 在 钻 屑 的影 响 下会 造 成孑 Ｌ 壁划 伤 ，导致孔 壁表 面也 产生 毛刺 。 在采 用数 控 设 备 如 高 速钻 床 或枪 钻 加 工 时 ，因 为 曲轴 的 尺寸 问题 ，导 致 钻 头 钻 到 相 交 处 时 并 未 完
用电解法去除齿轮上的毛刺
用电解法去除齿轮上的毛刺
张华
【期刊名称】《材料保护》
【年(卷),期】1990(23)4
【摘要】齿轮经过加工后,其端部留有大量毛刺,机械加工方法往往达不到高精度齿轮的要求,且会损伤齿轮,对内孔的毛刺也无能为力。
为此我们研究成了一部电解去毛刺机,成功地解决了去齿轮毛刺的问题。
一、去刺机的工作原理 1.去刺机的构成电解去刺机主要由电源系统、工作系统。
【总页数】3页(P32-34)
【关键词】电解法;齿轮;毛刺;齿轮加工
【作者】张华
【作者单位】湖北潜江市齿轮厂
【正文语种】中文
【中图分类】TG61
【相关文献】
1.电解去毛刺法在去除曲轴油道孔内部相交处毛刺的应用 [J], 李坤
2.用电化学的方法去除齿轮毛刺 [J], 沈健;张海岩
3.基于零件毛刺形成机理开发去除毛刺设备 [J], 吉丽;张春林
4.利用电解法去除油泵体孔系内毛刺 [J], 杨若玲
5.两种去除齿部毛刺工装的研究 [J], 李国强
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电化学去毛刺工艺
电化学去毛刺工艺摘要：介绍了脉冲电化学去毛刺工艺的加工机理及工艺要点(工具阴极、脉冲电源、电解液等)，并给出了加工实例。
1 引言机械零件在制造加工过程中产生的毛刺不仅直接影响零件本身的精度和外观质量，还会影响整个产品的使用性能和寿命。
此外，由于去毛刺工序要花费工时和费用，因此将直接影响产品的成本和价格，成为降低生产成本的障碍之一，全世界每年花费在去毛刺方面的费用约为100亿美元。
目前，国外已从系统工程的角度来研究毛刺问题，并成立了“世界去毛刺协会”(Worldwide Burr Technolog y Committee，WBTC)，大力实施“毛刺工程”(Burr Engineering)。
去毛刺工艺属于表面光整加工范畴，目前主要采用刮刀、油石、砂布、钢丝刷轮、滚磨、振动、喷沙和撞击等手工或机械方式以及化学、高温、水射流、磨粒挤压、电化学、脉冲电化学等非机械方式去除毛刺(航空业还采用机器人打磨等方式去毛刺)，这些不同的去毛刺方法各有利弊。
去毛刺一般为零件的最终精加工工序，因此在去除毛刺的同时还必须保证零件具有良好的表面质量，其加工效果与选用的去毛刺工艺方法密切相关。
2 脉冲电化学去毛刺加工机理脉冲电化学去毛刺是一种符合“绿色制造”要求的先进去毛刺工艺。
该工艺采用脉冲电源代替直流电源，并在非线性电解液中进行加工；加工时，工件接脉冲电源的正极，与毛刺部位相对应的工具电极接脉冲电源的负极，工件阳极与工具阴极之间保持较小的加工间隙，且工具阴极无进给。
该工艺具有以下特点：①由于加工所用电解液为中性无机盐水溶液，因此不会污染环境；②由于脉冲电流的间隙作用和压力波的搅拌作用改善了加工间隙内的电场和流场条件，降低了对电解液流动特性的要求，因此有利于获得稳定、理想的加工过程；③由于在加工过程中无切削力，不会形成附加应力和表面变质层，因此可改善加工表面微观几何形貌以及零件的物理、化学和机械性能。
图1 脉冲电化学去毛刺加工的基本原理脉冲电化学去毛刺加工的基本原理如图1所示。
电解加工及基本原理
d、对机床、工具腐蚀相对较小
由于电解磨削就是靠砂轮磨粒来刮除具 有一定硬度和粘度得阳极钝化膜,由此电 解液中不能含有活化能力很强得活性离 子(如Cl-离子),一般使用腐蚀能力较弱 得NaNO3、NaNO2等为主得电解液,以提高 电解成形精度和有利于机床、工具得防 锈、防蚀。
2、复合电解磨削得特点
a、加工范围广、加工效率高 由于电解作用和工程材料得机械性能关
系不大,因此,只要选择合适得电解液就 可以用来加工任何高硬度、高韧性得金 属材料。 加工硬质合金时,与普通得金刚石砂轮磨 削相比,电解磨削得加工效率要高3～5倍。
b、工件得加工精度和表面质量高
由于砂轮只起刮除阳极薄膜得作用,磨削 力和磨削热都很小,不会产生磨削裂纹和 烧伤现象,因而能提高加工表面质量和加 工精度,一般表面粗糙度可优于Ra0、 16μm。
(２)工艺参数 :电流密度、电解液得流 速大小和温度高低
(３)工具阴极得表面质量 (4)工件表面必须除油去锈 (5)电解液必须经过滤沉淀,不含固体颗
粒杂质。
四、电解加工的应用
１、型腔加工 对模具消耗较大、精度要求不太高得矿
山机械、农机、拖拉机等所需得锻模已 逐渐采用电解加工。
2、型面加工
机械加工中去毛刺得工作量很大,尤其就 是去除硬而韧得金属毛刺,需要很多得人 力,电解倒棱去毛刺可以大大提高工效。
4、 深孔扩孔加工
深径比大于5得深孔,用传统切削加工方法加工, 刀具磨损严重,表面质量差,加工效率低。目前
采用电解加工方法加工φ4×2000mm、 φ100×8000mm得深孔,加工精度高,表面粗糙
电流从工件3通过电解液5而流向 磨轮,形成通路,于就是工件(阳 极)表面得金属在电流和电解液 得作用下发生电解作用(电化学 腐蚀),被氧化成为一层极薄得氧 化物或氢氧化物薄膜4(阳极薄 膜)。但阳极薄膜迅速被导电砂 轮中磨粒刮除,在阳极工件上又 露出新得金属表面并被继续电解。 这样电解作用和刮除薄膜得磨削 作用交替运行,工件被连续加工, 直至达到一定得尺寸精度和表面 粗糙度。
电化学去毛刺原理
产品简介
电化学去毛刺是一种先进的去毛刺技术，是电化学加工（电解加工）技术中发展较快、应用较广的一项新工艺。
作为电化学加工一种特殊的应用形式，它对加工工件无机械作用力，容易实现自动化或半自动化，适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺，可以在工件的特定部位进行限定加工。
对于手工难以处理、可达性差的复杂内腔部位，尤其是交叉孔相贯线的毛刺，利用电化学去毛刺有着明显的优势。
电化学去毛刺对加工棱边可取得较高的边缘均一性和良好的表面质量，具有去除毛刺效果好、安全，高效节能环保等优点，去毛刺效果好，一般情况和传统工艺相比，效率可提高10-20倍以上。
适用行业：
汽车发动机、通用工程机械、航空航天、气动液压等众多行业，是电化学加工机床中生产批量较大，应用领域
最广的重要装备。
机器特点：
适用于难以去除的内部毛刺；
适用于热处理后精加工的零件；
适用于整个金属切削加工领域；
使用非线性电解液对人体无害。
电解法去毛刺的方法及应用
电解去毛刺工艺已成功运用于喷油嘴内孔、液压阀体内孔、活塞套、轴承保持架等。
要知道机加工件或者是机械零件在加工制造过程中产生的毛刺，对零件的精度、使用、再加工定位、操作安全和外观质量等许多方面都产生不良影响，同时，由于去毛刺要花费很多的时间和费用，也成为降低成本的最大障碍之一，所以，对于去毛刺要引起足够重视。
现介绍电解去毛刺方法。
一：电解去毛刺的原理电解去毛刺是利用电能、化学能，阳极溶解去毛刺的方法，零件与直流电源的正极相连，称为阳极，成形工具与直流电源的负极相连，称为阴极。
两极之间保持一定的间隙，让循环电解液流动．当阳极和阴极浸入溶液并通入直流电后，随着阳极表面发生电化学反应，在零件的表面上，由于被溶解金属与电解液组成一层粘性液体。
集中在零件表面低凹处，此粘性液体具有较高的电阻和较小的导电率。
可以保护零件表面不腐蚀或少腐蚀，而毛刺突出于零件表面，在温度差和湿度差的影响下，液膜难于形成，故通电后电力线高度集中于去毛刺部位，最接近阴极的毛刺将以最快速度溶解，直到毛刺全部溶解并且边缘逐渐形成圆角，达到去毛刺的目的。
其原理见图1。
1．直流电源2．工具阴极3．工件阳极4．电解液泵5．电解液二：需要涉及到的设备及工具电解去毛刺。
使用电解去毛刺机床。
生产批量不大时。
可用整流器将交流电变成直流电而制成简单设备。
根据零件设计专用夹具(工具阴极)，设计成与零件相似形状，用黄铜或紫铜等良好导电材料制成，不加工的部位涂环氧树脂进行隔离保护，常用的电解液有NaC1溶液、NaNO 溶液、NaNO3溶液等。
三：电解去毛刺的优缺点如何？电解去毛刺的质量高，效果稳定，生产效率高，缺点是在工作过程中产生有害气体．电解液对周围的机械设备有一定的腐蚀作用。
四：适用的非标零部件范围适用于有色、黑色金属零件，特别适于复杂形状零件及用机械、手工方法难以去除的内孔、交叉子L、内表面毛刺。
并且，能去除特硬零件(如钼、镍、钛、淬火零件)上的毛刺。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电解去毛刺设备的加工原理
电解去毛刺设备的加工原理
电解去毛刺设备的加工基于电解过程中的阳极溶解原理并借助于
成型的阴极，将工件按肯定形状和尺寸加工成型的一种工艺方法，称为
电解加工。
电解去毛刺设备的加工工艺条件
（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。
电解去毛刺设备的加工工艺特点
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，最后两极
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像的形状。
电解加工对于难加工材料、形状多而杂或薄壁零件的加工具有显著优势。
目前，电解加工已获得广泛应用，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。
并且在很多零件的加工中，
电解加工工艺已占有紧要甚至不可替代的地位。
与其它加工方法相比，电解加工具有如下特点：
（1）加工范围广。
电解加工几乎可以加工全部的导电材料，并且不受材料的强度、硬度、韧性等机械、物理性能的限制，加工后材料的金相组织基本上不发生变化。
它常用于加工硬质合金、高温合金、淬火钢、不锈钢等难加工材料。
（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。
电解加工能以简单的直线进给运动一次加工出多而杂的型腔、型面和型孔，而且加工速度可以和电流密度成比例地加添。
据统计，电解加工的生产率约为电火花加工的5至10倍，在某些情况下，甚至可以超过机械切削加工。
（3）加工质量好。
可获得肯定的加工精度和较低的表面粗糙度。
加工精度（mm）：型面和型腔为0.05～0.20；型孔和套料为0.03～0.05。
表面粗糙度（m）:对于一般中、高碳钢和合金钢，可稳定地达到Ra1.6～0.4，有些合金钢可达到Ra0.1。
（4）可用于加工薄壁和易变形零件。
电解加工过程中工具和工件不接触，不存在机械切削力，不产生残余应力和变形，没有飞边毛刺。
（5）工具阴极无损耗。
在电解加工过程中工具阴极上仅仅析出氢气，而不发生溶解反应，所以没有损耗。
只有在产生火花、短路等异常现象时才会导致阴极损伤。