電化學去毛刺機床的工作基本原理和設(shè)備簡紹
電化學去毛刺的基本原理是利用金屬在電解工作液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學反應(yīng)現(xiàn)象。如下圖所示：
以工件為陽極，工具電極為陰極，當強迫使電解液通過工件上的毛刺和特殊設(shè)計的工具電極之間十分狹小的間隙同時，短時間加以電解電壓，這時在工件的毛刺或棱邊部分電流最集中，電流密度也最大，因而使毛刺很快被溶除，棱角也被倒圓。
電化學去毛刺加工中，電極間的反應(yīng)是相當復雜的，影響因素也較多。以鐵制零件電化學去毛刺為例，當采用NaNO3為基本的水溶液為電解液時，在電解液中存在著H+、OH—、Na+、NO3—等離子，此時陽極反應(yīng)為：
在外電源作用下，陽極（即工件）表面:
Fe-3e—> Fe +++
Fe ++++3OH——> Fe（OH）3↓
生成的Fe（OH）3沉淀物被流動的電解液帶走。
在理想的情況下，電化學反應(yīng)過程中，陽極金屬（即工件）不斷被溶解，水被分解消耗，因而使電解液的濃度有一定變化，而其它離子在電化學反應(yīng)過程中起導電作用，其本身不會消耗,沉淀的金屬氫氧化物通過過濾排除。
在電化學去毛刺的過程中，工件和工具電極二者是相對固定不動的，即屬于固定式工具陰極的電化學加工方法。適合去除高硬度、高韌性金屬零件的毛刺，可以在工件的特定部位進行限定加工,對于手工難以處理、可達性差的復雜內(nèi)腔部位，尤其是交叉孔相貫線的毛刺。適用于熱處理后和精加工的零件，不損壞精加工表面。
電化學去毛刺是一種符合“綠色制造”要求的先進去毛刺工藝。該工藝采用脈沖電源在非線性電解液中進行加工；加工時，工件接脈沖電源的正極，與毛刺部位相對應(yīng)的工具電極接脈沖電源的負極，工件陽極與工具陰極之間保持較小的加工間隙，且工具陰極無進給。該工藝具有以下特點：
由于加工所用電解液為中性無機鹽水溶液，因此不會污染環(huán)境；
由于脈沖電流的間隙作用和壓力波的攪拌作用改善了加工間隙內(nèi)的電場和流場條件，降低了對電解液流動特性的要求，因此有利于獲得穩(wěn)定、理想的加工過程；
由于在加工過程中無切削力，不會形成附加應(yīng)力和表面變質(zhì)層，因此可改善加工表面微觀幾何形貌以及零件的物理、化學和機械性能。
電化學去毛刺加工可達到迅速去除、溶解毛刺并形成光滑圓角的目的。通過合理采用工具陰極遮蔽技術(shù)，可有選擇地去除毛刺，不會影響工件陽極表面原有的尺寸精度和表面質(zhì)量。
由于電解液具有一定腐蝕作用，因此電化學去毛刺加工后應(yīng)采用超聲波清洗等方法及時清洗工件，也可采用亞硝酸鈉水溶液進行防腐處理。
電化學去毛刺機床主要由機床主機、電源電控系統(tǒng)、電解工作液系統(tǒng)、電極夾具等組成。
電化學去毛刺機床主機采用全防腐鋼板焊接結(jié)構(gòu)，外形整體包304不銹鋼板制成，用絕緣板制成工作臺置于機床床身上，耐腐蝕，絕緣性好。床身兩側(cè)為主柱，立柱支撐固定橫梁，橫梁上安置主軸部件和氣控箱。主軸部件也采用全防腐結(jié)構(gòu)，用氣控驅(qū)動雙主軸上下，氣動元件采用亞德客品牌。上下滑動采用雙導柱形式。在加工區(qū)域后側(cè)為電解工作液進回液口。進液口通過軟管與電解工作液槽連通，回液口通過回液管使工作腔內(nèi)的工作液回入電解液系統(tǒng)內(nèi)。加工區(qū)安裝氣動上下的防護門，與加工聯(lián)動，防止工作液飛濺出工作區(qū)。工作區(qū)外側(cè)安裝安全光幕光柵。在加工區(qū)域后上方備有空氣抽風口，可與廠房通風管相聯(lián)接，以消除加工過程中由于電解工作液的流動可能產(chǎn)生的霧氣。在加工區(qū)域后側(cè)有輸入壓縮空氣由過濾調(diào)壓器（帶壓力表）控制。
電化學去毛刺加工電源采用高頻脈沖電解電源。電源電壓可調(diào)，電源的輸出具有穩(wěn)壓運行性能，還具有過流、短路等保護功能。高頻脈沖電解電源主要參數(shù)：電源輸出額定電壓：DC24V；電源最大輸出電流：100A-5000A（根據(jù)產(chǎn)品選電源大小）；每個電源調(diào)壓范圍：DC 6—24V。機床電柜與機床主體部分分離，采用單獨放置。高頻脈沖電解電源加工技術(shù)是在直流電源加工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其主要特點有：具有較小的加工間隙、較大的加工電流密度、較高的電解液流動速度、較高的脈沖電流頻率和較窄的脈沖寬度等。其加工質(zhì)量穩(wěn)定不易變形。電化學去除毛刺后，能在原來產(chǎn)生毛刺的棱角和邊緣產(chǎn)生光滑圓角，而且對已加工表面形成的微觀機械劃痕及 凸起產(chǎn)生“圓滑”和“抹平”的光整效果。
電解液系統(tǒng)由優(yōu)質(zhì)不銹鋼焊接而成，輸液主泵采用國際著名泵業(yè)制造公司格蘭富生產(chǎn)的 浸入式不銹鋼泵。本系統(tǒng)對電解液進行內(nèi)循環(huán)過濾。過濾采用4個2號精密袋式過濾，過濾面積1㎡。系統(tǒng)過濾還可以選配不銹鋼防腐壓濾機過濾，過濾等級40μm，過濾面積6㎡，壓濾機機架整體為包304不銹鋼，電解液使用周期加長，維護變簡單。電解液的溫度直接影響電解去毛刺的質(zhì)量，電解液系統(tǒng)可以選配電解液恒溫控制系統(tǒng)，防腐熱交換機帶有微電腦溫度調(diào)節(jié)控制器。
電極夾具采用固定式陰極結(jié)構(gòu)，每套電極夾具根據(jù)工件去毛刺部位的具體去毛刺結(jié)構(gòu)及要求專門設(shè)計制造。
蘇州率爾捷機電科技有限公司提供多軸數(shù)控電火花小孔機，多軸數(shù)控電火花微孔機，高速電火花穿孔機，ECM電解去毛刺，ECD電化學去毛刺機床，電火花機床技術(shù)服務(wù)，公司可根據(jù)客戶特殊要求，量身定制各種電火花加工專機，同時可為客戶提供整套電加工解決方案。
電化學去毛刺的基本原理是利用金屬在電解工作液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學反應(yīng)現(xiàn)象。如下圖所示：
以工件為陽極，工具電極為陰極，當強迫使電解液通過工件上的毛刺和特殊設(shè)計的工具電極之間十分狹小的間隙同時，短時間加以電解電壓，這時在工件的毛刺或棱邊部分電流最集中，電流密度也最大，因而使毛刺很快被溶除，棱角也被倒圓。
電化學去毛刺加工中，電極間的反應(yīng)是相當復雜的，影響因素也較多。以鐵制零件電化學去毛刺為例，當采用NaNO3為基本的水溶液為電解液時，在電解液中存在著H+、OH—、Na+、NO3—等離子，此時陽極反應(yīng)為：
在外電源作用下，陽極（即工件）表面:
Fe-3e—> Fe +++
Fe ++++3OH——> Fe（OH）3↓
生成的Fe（OH）3沉淀物被流動的電解液帶走。
在理想的情況下，電化學反應(yīng)過程中，陽極金屬（即工件）不斷被溶解，水被分解消耗，因而使電解液的濃度有一定變化，而其它離子在電化學反應(yīng)過程中起導電作用，其本身不會消耗,沉淀的金屬氫氧化物通過過濾排除。
在電化學去毛刺的過程中，工件和工具電極二者是相對固定不動的，即屬于固定式工具陰極的電化學加工方法。適合去除高硬度、高韌性金屬零件的毛刺，可以在工件的特定部位進行限定加工,對于手工難以處理、可達性差的復雜內(nèi)腔部位，尤其是交叉孔相貫線的毛刺。適用于熱處理后和精加工的零件，不損壞精加工表面。
電化學去毛刺是一種符合“綠色制造”要求的先進去毛刺工藝。該工藝采用脈沖電源在非線性電解液中進行加工；加工時，工件接脈沖電源的正極，與毛刺部位相對應(yīng)的工具電極接脈沖電源的負極，工件陽極與工具陰極之間保持較小的加工間隙，且工具陰極無進給。該工藝具有以下特點：
由于加工所用電解液為中性無機鹽水溶液，因此不會污染環(huán)境；
由于脈沖電流的間隙作用和壓力波的攪拌作用改善了加工間隙內(nèi)的電場和流場條件，降低了對電解液流動特性的要求，因此有利于獲得穩(wěn)定、理想的加工過程；
由于在加工過程中無切削力，不會形成附加應(yīng)力和表面變質(zhì)層，因此可改善加工表面微觀幾何形貌以及零件的物理、化學和機械性能。
電化學去毛刺加工可達到迅速去除、溶解毛刺并形成光滑圓角的目的。通過合理采用工具陰極遮蔽技術(shù)，可有選擇地去除毛刺，不會影響工件陽極表面原有的尺寸精度和表面質(zhì)量。
由于電解液具有一定腐蝕作用，因此電化學去毛刺加工后應(yīng)采用超聲波清洗等方法及時清洗工件，也可采用亞硝酸鈉水溶液進行防腐處理。
電化學去毛刺機床主要由機床主機、電源電控系統(tǒng)、電解工作液系統(tǒng)、電極夾具等組成。
電化學去毛刺機床主機采用全防腐鋼板焊接結(jié)構(gòu)，外形整體包304不銹鋼板制成，用絕緣板制成工作臺置于機床床身上，耐腐蝕，絕緣性好。床身兩側(cè)為主柱，立柱支撐固定橫梁，橫梁上安置主軸部件和氣控箱。主軸部件也采用全防腐結(jié)構(gòu)，用氣控驅(qū)動雙主軸上下，氣動元件采用亞德客品牌。上下滑動采用雙導柱形式。在加工區(qū)域后側(cè)為電解工作液進回液口。進液口通過軟管與電解工作液槽連通，回液口通過回液管使工作腔內(nèi)的工作液回入電解液系統(tǒng)內(nèi)。加工區(qū)安裝氣動上下的防護門，與加工聯(lián)動，防止工作液飛濺出工作區(qū)。工作區(qū)外側(cè)安裝安全光幕光柵。在加工區(qū)域后上方備有空氣抽風口，可與廠房通風管相聯(lián)接，以消除加工過程中由于電解工作液的流動可能產(chǎn)生的霧氣。在加工區(qū)域后側(cè)有輸入壓縮空氣由過濾調(diào)壓器（帶壓力表）控制。
電化學去毛刺加工電源采用高頻脈沖電解電源。電源電壓可調(diào)，電源的輸出具有穩(wěn)壓運行性能，還具有過流、短路等保護功能。高頻脈沖電解電源主要參數(shù)：電源輸出額定電壓：DC24V；電源最大輸出電流：100A-5000A（根據(jù)產(chǎn)品選電源大小）；每個電源調(diào)壓范圍：DC 6—24V。機床電柜與機床主體部分分離，采用單獨放置。高頻脈沖電解電源加工技術(shù)是在直流電源加工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，其主要特點有：具有較小的加工間隙、較大的加工電流密度、較高的電解液流動速度、較高的脈沖電流頻率和較窄的脈沖寬度等。其加工質(zhì)量穩(wěn)定不易變形。電化學去除毛刺后，能在原來產(chǎn)生毛刺的棱角和邊緣產(chǎn)生光滑圓角，而且對已加工表面形成的微觀機械劃痕及 凸起產(chǎn)生“圓滑”和“抹平”的光整效果。
電解液系統(tǒng)由優(yōu)質(zhì)不銹鋼焊接而成，輸液主泵采用國際著名泵業(yè)制造公司格蘭富生產(chǎn)的 浸入式不銹鋼泵。本系統(tǒng)對電解液進行內(nèi)循環(huán)過濾。過濾采用4個2號精密袋式過濾，過濾面積1㎡。系統(tǒng)過濾還可以選配不銹鋼防腐壓濾機過濾，過濾等級40μm，過濾面積6㎡，壓濾機機架整體為包304不銹鋼，電解液使用周期加長，維護變簡單。電解液的溫度直接影響電解去毛刺的質(zhì)量，電解液系統(tǒng)可以選配電解液恒溫控制系統(tǒng)，防腐熱交換機帶有微電腦溫度調(diào)節(jié)控制器。
電極夾具采用固定式陰極結(jié)構(gòu)，每套電極夾具根據(jù)工件去毛刺部位的具體去毛刺結(jié)構(gòu)及要求專門設(shè)計制造。
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