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第一篇 电解加工基本原理 12

第一章 电解加工的电化学原理 12

第一节 电解和法拉第定律 12

第二节 电极电位 14

一、电极电位的产生 14

二、溶解电位和析出电位 15

三、标准电位和平衡电位的计算 16

第三节 电极的极化和超电压 21

一、浓差超电压 22

二、活化超电压 23

三、电阻超电压 24

第四节 电解加工时的电极反应 25

第五节 阳极的活化溶解、钝化和超钝化 27

一、阳极极化的特点 27

二、钝化和活化 28

三、超钝化 33

第六节 极化曲线的测定方法 35

第二章 加工速度和加工间隙 39

第一节 加工速度和电流效率 39

一、加工速度 39

二、合金的加工速度 41

三、电流效率 43

第二节 加工间隙 45

一、加工间隙的过渡过程 45

二、平衡间隙 48

三、加工间隙与加工余量 50

四、加工间隙与加工精度 51

五、底面间隙、侧面间隙和法向间隙 53

六、变截面加工间隙及其修整 55

一、阳极产生钝化时的加工速度 57

第三节 阳极产生钝化时的加工速度与加工间隙 57

二、阳极产生钝化时的加工间隙 58

三、加工速度与加工间隙的关系 59

第四节 电解液电导率变化对加工间隙的影响 60

一、电解液温度的影响 60

二、氢气泡的影响 62

三、液温上升与产生氢气泡的综合效果 65

四、考虑温升与气泡率影响的平衡间隙 66

第三章 电解液的流动 68

第一节 电解液流动对加工过程的影响 68

一、向加工间隙供给电解液的方法 68

二、确定电解液流速应考虑的因素 69

三、确定电解液进口压力应考虑的因素 73

四、电解液流动状态对间隙内电流密度分布的影响 76

一、圆形通液孔 77

第二节 电解液流动的均匀性 77

二、狭缝形通液孔 78

三、通液孔的布局与液流均匀性的关系 82

第三节 电解加工间隙内的流动过程 83

一、侧流条件下间隙内的流动过程 84

二、正流与反流条件下间隙内的流动过程 85

三、变截面加工时间隙内的流动过程 86

第四章 电解液 87

第一节 概述 87

一、电解液的作用 87

二、对电解液的要求 87

三、电解液的特性 89

第二节 电解液成分的选择 95

一、电解液的分类 95

二、几种常用电解液的比较 96

三、电解液中的添加剂 98

四、多成分复合电解液 101

五、几种金属材料用电解液 103

第三节 电解液的浓度和温度 112

一、电解液的浓度、温度与比重的关系 112

二、电解液浓度和温度对电导率的影响 113

三、电解液浓度和温度对电流效率的影响 115

四、电解液浓度和温度的选择 116

第四节 加工过程中电解液的变化 118

一、电导率的变化 118

二、pH值的变化 118

三、电解液浓度的变化 121

四、粘度的变化 121

第五节 电解液的寿命和净化 121

一、电解液的寿命 121

二、电解液的净化 123

第五章 混气电解加工 125

第一节 混气电解加工的特点 125

一、在电解液中混入气体的作用 125

二、混气电解加工的工艺特性 127

第二节 混气电解加工的气液混合比 131

第三节 混合腔结构 132

一、混合腔的结构型式 132

二、混合腔与喷口之间的距离 134

三、工具阴极通液孔设计 134

第六章 电解加工的表面质量 136

第一节 电解加工表面质量的特点 136

第二节 电解加工的表面光洁度 137

一、表面粗糙度的整平原理 137

二、表面粗糙度形成的机理 138

三、阳极的极化和麦面光洁度 139

第三节 电解加工的表面缺陷 141

一、选择性腐蚀 142

二、晶界腐蚀 145

三、条纹 146

四、短路烧伤 147

五、化学腐蚀和其他 148

第四节 影响表面质量的因素 149

一、材料的性质 149

二、电解液 151

三、工艺参数 152

四、电流波形 154

第五节 电解加工对材料性能的影响 155

一、拉伸强度和延伸率 155

二、疲劳强度 155

三、摩擦系数和耐磨性 159

四、耐蚀性和高温抗氧化性 159

参考资料 160

第二篇 电解加工设备 164

第七章 电解加工机床 164

第一节 机床总体布局的选型 164

一、机床总体布局的一般形式 164

二、总体布局与机床刚度的关系 169

三、机床总体布局与加工精度的关系 174

四、机床总体布局与操作维护的关系 175

第二节 机床的部件设计方案 176

一、主轴头的设计方案 176

二、工作台及工作箱的设计方案 193

第八章 自动控制系统 196

第一节 电解加工自动控制系统的要求及方案选择 196

一、极间间隙的控制 196

二、短路保护 199

三、程序控制 200

一、电导率控制系统 201

第二节 间隙控制系统及典型线路、典型元件 201

二、进给系统的调速和稳速 208

三、电流密度控制系统 209

四、直接控制间隙方案的探讨 210

第三节 程序控制试验方案 211

一、电解加工自适应控制的程序控制系统 211

二、加工深度的数字控制装置 214

三、构造及动作 214

四、液压进给的数字控制系统 216

第九章 振动进给、脉冲电源 218

一、概述 218

二、试验设备及控制系统实例 219

第一节 硅整流直流电源 228

一、硅整流直流电源的概况 228

第十章 电源 228

二、短路保护系统的一般情况 229

三、典型的短路保护方案 235

四、理想的短路保护系统 245

第二节 电解加工的特殊电源 246

一、设计特殊电源的目的 246

二、特殊电源的原理和加工效果 246

第十一章 电解液系统 248

第一节 电解液槽 248

一、附属于机床的电解液槽 248

二、多种电解液的组合槽 249

三、“游泳池”式电解液槽 250

第二节 电解液的净化 250

一、沉淀法 251

二、过滤法 254

一、控制电解液参数的概念 255

第三节 电解液参数的控制 255

四、三种净化方法的优缺点 255

三、离心法 255

二、应予控制的电解液参数 256

第四节 电解液泵的选择 257

一、泵在电解加工时的作用 257

二、泵的选择原则 258

三、选择泵的计算方法 260

小结——机床参数的选择 261

一、选择参数的步骤和方法 261

二、机床、电源、电解液系统和控制系统之间的关系 262

参考资料 265

第三篇 电解加工的应用 268

第十二章 电解加工的应用范围及其加工条件的选择 268

第一节 电解加工的应用范围 268

第二节 电解加工的经济性 269

一、型腔模加工的经济性 270

二、型孔加工的经济性 272

第三节 加工条件的选择 272

一、加工精度 272

二、加工条件的选择 275

第十三章 工具阴极的设计和制造 285

第一节 阴极的分类及其结构、材料的选择 285

一、阴极的分类 285

二、阴极类型、结构与材料选择 286

三、绝缘材料 287

第二节 特殊结构阴极简介 288

一、工作头可装卸的阴极 288

二、通液口处电压高的阴极 289

三、旋转供液阴极 289

四、液压推动旋转供液的阴极 289

五、带振动片的阴极 290

八、电解液流周期换向的阴极 291

六、工作面镀铬的阴极 291

七、带阳极保护的阴极 291

九、加上型腔的辅助件 292

第三节 工具阴极的设计 293

一、cOsθ法 293

二、考虑实际电极过程的半实验设计法 296

三、考虑电解液流动的半实验设计法 299

四、关于电场对工具阴极设计的影响问题 299

第四节 工具阴极的制造 300

一、机械加工方法 300

二、电解加工反拷法 301

三、数控加工法 302

第十四章 管件电解抛光 304

第一节 用硫酸、磷酸和铬酐等复合电解液电解抛光 304

一、内表面电解抛光 304

二、外表面电解抛光 307

第二节 用氯化钠电解液电解抛光 309

第十五章 齿轮、花键电解加工 311

第一节 齿轮电解加工 311

一、齿轮电解成形 311

二、螺旋齿轮电解成形 314

三、齿轮的电解抛光及修整 316

第二节 花键电解加工 317

一、梯形花键孔整形加工 318

二、螺旋花键电解加工 321

第十六章 型孔、套料电解加工 323

第一节 型孔电解加工 323

一、棱角型孔的加工 324

二、阶梯孔的加工 325

三、热锻模型孔加工 325

五、喷嘴锥孔加工 326

四、多位型孔加工 326

六、喷气发动机零件卵形锥孔加工 327

第二节 套料电解加工 328

一、电解套料的阴极及装置 328

二、电解加工套料实例 329

第十七章 叶片、锻模电解加工 331

第一节 叶片电解加工 331

一、概述 331

二、用固定式阴极分次加工叶片 335

三、整体叶轮电解加工 336

第二节 模腔电解加工 338

一、概述 339

二、用分块阴极电解加工模腔 340

第十八章 深小孔电解加工 342

第一节 深小孔普通电解加工 342

一、加工装置和工具阴极 343

二、加工过程中的几个有关问题 348

第二节 深小孔电液束加工 349

一、加工装置 350

二、喷嘴构造及阴极位置 350

三、加工实例 351

第十九章 电解加工的其他应用及发展趋向 353

第一节 电解车 353

一、薄盘件加工 353

二、发动机定子整流叶片加工 354

第二节 电解铣 355

第三节 电解切割 355

第四节 管件内腔电解扩孔 357

第五节 电解去除折断工具 357

第六节 电解去毛刺与倒角 357

第七节 电解加工的发展趋向 360

参考资料 362