电化学光整加工的进展及其应用
数控电解修磨抛光技术研究与应用
所需 的工作环境 ；利用遥控 、遥现等科 学手段进行 加工 与检测 ，以消除人 为的影 响因素 ；空气 、切削液等恒 温
方法的研 究。
化无杂质的材料 ， 加工后残余应力要 小 ，能长期保持 尺
寸精度的稳定性。 （ ）工件检测 精密测量与加工一样重要 。对 于微 ４
（ ）操作者 的技艺 操作 者不但要 有高超 的技艺 ， ７ 而且要有较宽 的知识面 ，懂得 机械 、电子 、计算机 、物
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Ｌ趑亟 蚕ｌ ； 。 蛋 蒸 ｌ 雪
数 控 电解 修 磨 抛 光 技 术 研 究 与应 用
河南科技学院 （ 乡 新 ４ ３０ ） 王振宁 ５ ０３ 侯 凯歌 元 国伟
随着工业设备和产品不断地 向精密化方 向发展 ，传
统加工 方法 在有 些领 域 已经很 难胜 任 高精 度 的加工 要 求 ，特别是 对复 杂形 状 的模具 精 密抛 光 的问题 尤 其 突 出 ，因此新型修磨抛光加工工 艺的研究就有着重 要的意 义。作 为新型加工技术之一 的电化 学光整加工 以其加工 效 率高 、工具无损耗 、加工后工件 表面无热影 响层 、结 构表面光滑 、无 内应 力 、无裂纹 、加工 不受材料 硬度 的
理工序。
被加工材料的性 能 （ 如化学成 分 、物理 和力 学性 能等 ）
也是影响加工精度和表面粗糙度 的重要 因素之一 。材料
的选择是 以纳米级 的表面质量为前提 的，可称之为 “ 微 加工性 ” ，影响微加工 性的 因素有 ：材料 与金刚石 的 内
（ ）工作环境 ６
微 细切削加工的工作 环境是保证加
并形成很薄的一层氧化膜 ，这层氧化膜 电阻很大但很软 ，
限制等优点 ，在光整加工领域 中得 到快速 的发展 。但 是
电化学加工
电化学加工摘要：电化学进行加工的各种方法的研究。
电化学加工是通过化学反应去除工件材料或在其上镀覆金属材料等的特种加工。
近几十年来，借助高新科学技术，在精密电铸、复合电解加工、电化学微细加工等发展较快。
目前电化学加工已成为一种不可缺少的微细加工方法，并在国民经济中发挥着重要作用。
关键词:电化学加工、微细加工、一、电化学加工的发展历程早在1834年法拉利发现了电化学作用原理，后又开发出如:电镀，电铸，点解加工等化学方法，并在工业上得到广泛的应用。
中国在20世纪50年代就开始应用电解加工方法对炮膛进行加工，现已广泛应用于航空发动机的叶片，筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的加工。
近年来出现的重复加工精度较高的一些电解液以及混气电解加工工艺,大大提高了电解加工的成型精度,简化了工具阴极的设计，促进了电解加工工艺的进一步发展。
利用电化学反应对金属材料进行加工的方法。
与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度、韧性的限制，已广泛用于工业生产中。
常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。
电化学加工的基本原理是用两片金属作为电电极，通电并浸入电解溶液中，形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
但是金属导线和电解溶液是两类性质不同的导体，前者是靠自由电子在外电场大的作用下沿一定方向移动导电的：后者是靠溶液中正、负离子移动而导电的，是离子导体。
当上述两类导体形成通路时，在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，机电化学反应。
二、电化学加工的基本原理和特点基本原理：电化学加工的基本原理是用两片金属作为电极，通电并浸入电解溶液中，形成通路。
导线和溶液中均有电流通过。
但是金属导线和电解溶液是两类性质不同的导体，前者是靠自由电子在外电场大的作用下沿一定方向移动导电的：后者是靠溶液中正、负离子移动而导电的，是离子导体。
当上述两类导体形成通路时，在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，机电化学反应。
光电化学技术的研究现状及应用
光电化学技术的研究现状及应用随着科技的不断进步，光电化学技术被越来越多地应用于各个领域，例如环境保护、能源产出、电化学合成和生物医药等。
本文将探讨光电化学技术的研究现状及应用。
一、光电化学技术的基础原理光电化学技术是一种相对较新的领域，其基础原理是将阳光或其他原始能源转化为化学反应过程中所需要的电能。
这种技术依赖于光激发引起的电化学过程，其本质上就是将化学能转化为电能。
具体来说，光电化学技术是以光为能量源，通过光化学反应的转化作用，将化学反应的能量转化为电能。
光电化学反应的基本流程包括激发、电离、联合等三个步骤，每个步骤是非常关键的。
在激发过程中，光子会激发物质中的电子，使其获得能量而脱离原子核。
在电离过程中，电子与阳离子结合，并脱离原子核，形成新化合物。
最后，在联合过程中，新化合物会重新组合形成新的原子或分子，同时释放出电子，这些电子被用于产生电力。
二、光电化学技术的研究现状目前，光电化学技术的研究主要有三个方向：光电化学催化，光电化学电池和光电化学传感器。
1、光电化学催化光电化学催化是光电化学技术在化学反应的催化领域的应用，在化学催化领域中，光电化学催化可以使用光电催化的方法和技术，将化学反应的过程加速，从而节省耗能量和成本。
例如，在有机化学反应中，使用光电催化的方法可以提高化学反应的效率、选择性和速度。
2、光电化学电池光电化学电池是利用太阳能或其他光源产生的电能，通过反应将这种能量转化为电能的一种设备。
它是一种能够长时间运作并且不需要外部电源来维持的绿色能源设备，因此在环境保护和清洁能源的发展方面有广泛的应用。
3、光电化学传感器光电化学传感器是以光为信号源，将光和化学反应相结合的传感器。
它利用光的敏感性，对照化学反应的信息进行检测，从而实现物质和环境的监测和诊断，例如在环境保护、生物医药、食品等领域都有应用。
三、光电化学技术的应用光电化学技术有着广泛的应用领域，例如：1、环境保护光电化学技术可以消除空气和水污染物，例如：利用光电化学反应清除有害气体或者利用太阳能驱动化学反应来进行废水处理。
电化学光整加工技术及在航空制造领域的应用探讨
电化学光整加工技术及在航空制造领域的应用探讨庞桂兵【摘要】介绍了轴承、齿轮、液压阀门、金属管道、自由曲面等几种典型机械零部件表面的电化学光整加工技术.根据航空飞行器性能要求,分析了电化学光整加工技术在航空飞行器特别是航空发动机方面的应用前景,以及需要解决的关键技术问题.%This paper introduces the electrochemical finishing of several components such as bearings, gears, hydrau-lic valves, metal pipes, free-form surfaces and so on. According to the requirements of aircraft performance, the application prospects of the electrochemical finishing technology in aircraft, especially in aeroengine, are discussed and the key technical problems to be solved are analyzed.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2018(061)003【总页数】7页(P26-32)【关键词】航空;电化学加工;电化学机械加工;光整加工;机械零部件【作者】庞桂兵【作者单位】大连工业大学机械工程与自动化学院,大连 116034【正文语种】中文航空航天器技术密集、结构复杂，尤其是航空发动机，承受高温、高速、高压和重载荷，工作条件复杂恶劣，要求其零部件使用寿命长和高可靠性。
飞行器的高推重比、大负载运输对发动机零件、传动部件等性能提出了苛刻甚至迫近材料极限使用性能的要求[1]。
这类零部件材料大多采用高温合金、钛合金等难加工材料制造，精度要求高，技术条件严格，对零件表面质量及完整性要求极高，其加工质量直接影响到发动机的使用寿命和可靠性，表面光整加工技术能有效改善零件表面质量及完整性，成为提高航空发动机零件质量的重要手段[2]。
电化学抛光技术的应用及发展_赵峰
第19卷第2期2009年6月陕西国防工业职业技术学院学报Journal of Shaanxi Institute of TechnologyVol .19No .2Jun .2009收稿日期:2009-03-23作者简介:赵峰(1980-),男,硕士、助教,主要从事化工专业方面的教学和研究工作。
电化学抛光技术的应用及发展赵 峰,杨艳丽(陕西国防工业职业技术学院,陕西西安 710300)摘 要:介绍了电化学抛光技术的原理和特点,分析了影响电化学抛光效果的主要因素,简要阐述了电化学抛光技术的应用,进一步展望了电化学抛光技术将会由单一型向复合型转化的发展潜力。
关键词:电化学;抛光;特点中图分类号:T Q171.6+84 文献标识码:A 文章编号:9474-(2009)02-0039-030 引言电化学抛光是指在一定电解液中金属工件的阳极溶解,从而使其表面粗糙度下降、光亮度提高,并产生一定金属光泽的表面光整技术。
目前,该技术已在金属精加工、金属样品制备及需要控制表面质量与光洁度的领域获得了极其广泛的应用,显示出机械抛光及其它表面精加工技术无法媲美的一些优点,如效率高、表面无加工硬化层、无内应力作用、耐腐蚀等[1]。
1 电化学抛光的原理电化学抛光是金属阳极溶解的独特电解过程,它受众多可变因素的影响。
根据阳极金属的性质、电解液组成、浓度及工艺条件的不同,在阳极表面上可能发生下列一种或几种反应[2]:(1)金属氧转化成金属离子溶人到电解液中MeMen ++ne(2)阳极表面生成钝化膜Me +nOH -12Me 2O n+n 2H 2O +ne(3)气态氧的析出4OH-O 2+2H 2O +4e(4)电解液中各组分在阳极表面的氧化电化学抛光后的阳极表面状态主要取决于上述4种反应的强弱程度。
然而,由于电化学抛光过程的复杂性,至今提出的各种电化学抛光机制,例如粘性膜理论和钝化膜理论,均存在一定的局限性。
2 电化学抛光工艺及特点2.1 设备及工艺流程[3]设备有:电解槽、清洗槽、阳极架辅助阴极(铅板、石墨板)、直流电源等。
电化学砂带光整工艺在曲轴抛光加工中的应用
431 电化学砂带光整加工的基本思想在机械加工中旨在提高零件表面质量为目的各种加工方法、加工技术，称为表面光整加工技术，简称光整加工技术。
电化学砂带光整加工是以电化学阳极溶解原理为基础，去除规律遵循法拉第电解定律，再配合砂带的机械磨削作用，两者结合达到对金属工件光整加工的目的。
在电化学砂带光整加工工艺中，影响最终加工结果的工艺参数很多，各种加工参数的优选则是达到良好加工结果的重要途径。
而在电化学砂带光整加工过程中，工艺参数对加工结果的影响并不是独立的，彼此之间也相互关联，因此，单因素实验不能完全准确地反映各个因素对加工结果的影响，必须将影响电化学砂带光整加工的各种因素，包括电解液成分、浓度及温度、电流密度、加工间隙、零件原始表面粗糙度、加工时间、砂带型号、砂带速度、砂带和工件接触压力等，进行整合试验，找到一种生产中切实可行的电化学砂带光整加工工艺。
2 电化学砂带光整加工主要设备选择2.1 机床的选择在曲轴电化学砂带光整加工中，机床主要起到如下作用：提供不同的回转速度；保证工件在光整加工中处于稳定的工作状态；便于操作。
基于以上要求，我们选择了由大连机床集团有限公司生产的CDL6136高速卧式车床，可提供12级主轴转速，分别为32、62、140、160、230、270、320、450、720、1000、1400、2000（rpm）。
2.2 电源的选择在光整加工系统中，除了机床设备外，电源也是一个关键设备，它的规格决定了电化学光整加工的效果和加工效率。
所以根据曲轴的尺寸和预期的加工效率选用了SMD-300D型数控脉冲电镀电源，其具体参数为：输出波形为方波，输出频率5～5000Hz，占空比为0%～100%，最大输出峰值电流300A，平均电流100A，输入电压220V。
2.3 砂带装置的选择在电化学光整加工系统中，砂带本身的特点和工作方式与曲轴的光整加工质量存在直接的联系。
砂带不仅在磨削过程中要对曲轴施加合适的压力，还要保证砂带在金属表面均匀地移动，只有这样才能获得理想的加工表面。
电化学机械光整加工技术的研究
一
（ ）电 化 学 光 整 加 工 ｂ
（ ） 电 化 学 机 械 光 整 加 上 ｃ
２ 光 整 加 工 工 艺 简 介
光 整 加 工 工 艺 主 要 分 为 两 大 类 ： 类 是 对 精 度 一
和 表 面 粗 糙 度 都 有 要求 的 光 整 加 工 ， 超精 磨 削 、 如 镜 面 磨 削 等 ； 一 类 是 ห้องสมุดไป่ตู้对 表 面粗 糙 度 有 要求 ， 另 而对 精 度 无 过 高 要 求 ， 研 磨 、 磨 、 光 等 。 目前 ， 用 比 如 珩 抛 应
械 光 整 加 工机 理 的研 究及 应 用 ， 讨 并 定 性 地 说 明 了各 种 因 素 对提 高加 工 效 率及 质 量 的 影 响 。 探 关 键 词
Ａ ｂ ｔ ａｃ ｓｒ ｔ
光 整 加 工 复 合 加 工 电 化 学
Ｔ ｈｉ ａ ｅ ｎｔｏｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ， ｐｐ ｉａ ｉ ｏ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉ ｒ ｕ ｅ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ａ ｌｃ ｔｏｎ ｃ ｎｄｉｉ ｔｏｎ， ｄｅ ｅｏ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｒ ｎｄ ａ ｐｐ ｉ ｎｔ ｔ ｅ ｎｄ ａ ｌ—
具 ， 序 繁 多 ， 且 每 道 工 序 的 运 动 轨 迹 及 相 对 运 动 工 并
到 表 面 微 观 形 貌 如 图 １ 示 。随 着 功 率 电子 技 术 的 所 发 展 ， 率 半 导 体 器 件 如 ＭＯＳ Ｅ Ｉ Ｂ 绝 缘 栅 功 Ｆ Ｔ、Ｇ Ｔ（ 双 极 性 晶 体 管 ） 问 世 ， 频 （ Ｈｚ级 ） 脉 冲 （ 的 高 ｋ 窄 ｓ
级 ） 电流 （ Ａ） 冲 电 源 的试 制 成 功 ， 致 ２ 大 ｋ 脉 导 ０世 纪 ９ ０年 代 后期 光 整 加 工 工艺 的 重 大 突 破 ， 出现 了 采 用 高 频 、 脉 冲 电 流 进 行 高 效 光 整 加 工 的新 工 艺 — — 窄 脉冲电化学机械 光整加工 。
脉冲电化学机械光整加工在Cr12MoV中的应用
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ６ ８ ２
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ６ ７ ２ －３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） １ ２ （ ａ ） － Ｏ ０ ８ ４ － ０ １
在汽车生产 中 ， 对覆盖 件中外板件（ 车 门、 引 擎盖 ） 的尺寸 、 性 状 上 的 精 度 要 求 很 高， 尤其 对 高端 汽 车 中的 覆盖 模 具 的外 板 件 的精 度 要求 更加 高 ， 如果 在一 把加 工工 艺 中 就 很 难 保 证 模 具 的 型 面 与 装 配 的精 度 。 汽车 覆盖件模 具的加 工过程 为 ： 粗 铣
模具钢进行表 面质量试验。
有 时 间再 次 进 行 了 加 工 试 验 ， 在脉 冲 占有 时间 、 脉 冲 间 歇时 间一 定 的 情 况 下 ， 随 着脉 冲 占有 时 间增 加 ， 表 面粗糙度值增加 。 可 以得 出 ， 选 择 合 适 的加 工 参 数 ， 可 以 得到均匀、 光滑， 无 明显 的 方 向性 的 模 具 钢
表面 。
３ 结语
就各汽车 模具 企业现 有条件 ， 他 们 完 全 可 以 采 用 电化 学 光 整 加 工 。 但 多 数 企 业 依然 沿用机械光 整加工 ， 为促 进 脉 冲 电 化
１ 试验条件
用Ｃ ｒ １ ２ Ｍｏ Ｖ模 具 钢 作 阳 极 ， 热 处 理 硬 度为６ ０ ＨＲＣ， 精加工后 ， 表 面 粗 糙 度 值 为 Ｒ ａ ０ ． ８ ； ＮＮａ ＮＯ ＊ ｌ Ｎａ Ｃ １ 混 合水 溶液 作 电解 液， 脉 冲频 率 ５ ～２ ０ ｋ Ｈｚ ， 脉 冲 宽度 ｌ Ｏ － ２ ０ ０ Ｓ 的脉冲加 工电源 。
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中图 分 类 号 ：Ｔ ６ ２ Ｇ ６ 文 献标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ３ ８ （０ １ ４— ９ ６ ０ １— ８ １ ２ １ ）２ ０ ９—
Ｎｅ Ａｄ ａ ｅ ｎ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｉ ｅ ｔ ｏ ｈｅ ｉ ａ ｎ ｓ ｉ ｇ ｗ ｖ ｎｃ ｓ ａ ｄ ｐｌ ｔｏ ｎ Ｅｌ ｃ ｒ ｃ ｍ ｃ ｌＦｉ ｉ ｈ ｎ ｃ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｎ ｅ ｈ ｖｎ ｄ ａ ｔｇ ｓｏ ｅ ａ ｉ ｏ ａ ｎｓ ｉ ｇ ｓ ｃ ｓｒ ｇ ｒ ｌｓ ｆ ｔｒａｓｈ ｄ ｅ ｓ ｏ ｔｏ ｅ ， ｉｈ ｍａｅ ａ ｓ ｒ ｃ ： ｉｃ ａ ｉ ｇａ ｖ ｎ ａ ｅ ｖ ｒ ｒｄ ｔ ｎ ｌ ｉｈ ｎ ｕ ｈ ａ ｅ ａ ｄｅ ｓｏ ｅ ｉ ｌ ａ ｎ ｓ ，ｎ ｌ ａ ｈ ｇ ｔｒ ｌ ｔ ｉ ｉ ｆ ｍａ ｒ ｏ ｗ ｒ ｉ
摘要 ：基于电化学 阳极溶解 的电化学 光整 加工方法 ，因其具 有工具无损耗 、不受工件 Байду номын сангаас极表面硬 度影响 、可 获得光滑 的表 面轮廓等特性而备受关 注 ，并得 到迅 速发展。从 工具阴极的设计 、电源设 计研究 、整 平机理 以及 复合工艺 等角度 ，探 讨 目前电化学光整加工 的研究及其应 用现状。
电化 学 光 整加 工 的进 展及 其应 用
阿达依 ・ 尔亚孜旦 谢 ，库 兰 ・ 库龙卡 可 ，买买提 明 ・ 艾尼 ，周进锦
（．新 疆 大学机械 工程 学院 ，新疆 乌鲁 木 齐 ８０４ ； １ ３０ ７ ２ ．大连理 工 大 学机 械 工程 学 院 ，辽 宁大连 １６２ ） １０４
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｅ ｅ ｔ ｃ ｅ ｓｒ ； Ｆ ｎ ｓ ｉｇ； Ａ ｖ ｎ ｅ ｙ ｒ ｓ ｌ ｃｒ ｈ ｍｉ ｙ ｏ ｔ ｉｉ ｎ ｈ ｄ ａ ｃ
电化 学光 整 加工 （ ｌ ｔ ｃｅ ｉ ｌ ｉｉ ｉｇ Ｅｅ ｒ ｈｍ ｃ ｎｓ ｎ ）是 ｃｏ ａＦ ｈ
种有效利用 电化学 阳极溶解 现象 的零件 终加 工工艺 方法 ，图 １ 示 为其 基本 工 作原 理 示 意 图。当加 工 所
Ａ ａｉ ｉ ｒａｉａ Ｋ ｌｎＫ ｌｎ ａｅ ， ｍ ｉ ｉ Ｇ ｎ ，Ｚ Ｕ Ｊ ｊ ｄ ｙ Ｘ ｅ ｙｚ ｎ 。 ｕａ ｕｕ ｋ ｋ Ｍａ ｔ ｎ ｅ ｉ ＨＯ ｉ ｉ ｅ ｄ ｍ ｎｎ （ ． ｃ ｏｌ ｆ ｃａ ｉａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ，Ｘｎｉｎ ｎｖｒ ｔ，Ｕ ｕ ｇ Ｘ ｎｉ ｇ８ ０ ７ ｈｎ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ ｉ ａ ｇＵ ｉｅｓｙ ｒｍ ｉ ｉ ａ ３ ０ ，Ｃ ｉａ Ｍｅ ｉ ｊ ｉ ｊｎ ４ ２ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｃ ａｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｄ ｌ ｎＵ ｉ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｇ ， ａ ａ ｉ ｎｎ ０ ４，Ｃ ｉａ ． ｃｏｌ ｆ Ｍｅｈ ｎｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ａ ａ ｎ ｅｓｙｏ Ｔ ｃ ｎｌ ｙ Ｄ ｌ ｎＬａ ｉｇ１６ ２ ｎ ｉ ｉ ｖ ｔ ｏ ｉ ｏ １ ｈｎ ）
２１ ０ １年 ｌ ２月 第３ ９卷 第 ２ ４期
机床与液压
ＭＡＣＨＩ ＮＥ Ｔ０ＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬ ＣＳ Ｉ
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ＤＯＩ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ ：１ ． ９ ９ ｊｉｓ． ０ １—３ ８ ． ０ １ ２ ． ３ ８ １２ １ ．４ ０ ６
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一
将 电化学 阳极溶解现象用于工件 阳极整平 ，最初 是 以工件 阳极表面抛光为 目的而应用的 ，并在此基础 上逐步演绎 为采 用酸性 电解 液 的 电化 学抛 光 （ ｌ － Ｅｅ ｃ ｔ ｃｅ ｉ ｌ ｏ ｓｉｇ ｒ ｈｍ ｃ ｌｈｎ ，简称 电抛光 ）工艺方法 ” 。 ｏ ａＰ ｉ 虽然 电化学抛光方法可改善零件的表面质量 ，但