发信人: killest (矛盾), 信区: NTM
标  题: 电解磨削及相关加工技术的发展现状(2)
发信站: 紫 丁 香 (Sun Jan  9 11:21:15 2000), 转信

本文源自徐玉春博士论文
国内的电解磨削技术
国内电解磨削技术的研究大约开始于八十年代初期，主要的研究单位有大连理工大学、
哈尔滨工业大学、上海交通大学和苏州电加工机床研究所等。大连理工大学最早将电解
磨削用于轧辊的光整加工。加工前先将轧辊用机械磨削加工，表面粗糙度达到Ra0.8?m，
然后采用浮动进给的磨条作磨具进行电解磨削，加工出的轧辊表面粗糙度可达Ra0.025?
m，轧制出的钢带表面粗糙度可达Ra0.055?m左右[26]。另外，大连理工大学还对大型化
工设备氯乙烯反应釜（直径为5m，高度为4.7m）的内表面进行了电解磨削加工，表面粗
糙度可达Ra0.1??m[27]。对直径为φ22mm、长度为4.9m的列管式换热器中的列管内表面
进行电解磨削加工也得到了Ra0.1??m的表面，并且换热器的使用寿命大大提高[27]。苏
州电加工机床研究所采用浮动进给的磨条对φ30×50mm的不锈钢外圆表面进行了电解磨
削加工。加工中选择W10～W5粒度的磨条和19％的NaNO3电解液、1～2A/cm2的精加工电流
密度、1.3mm的加工间隙和3m/s的相对运动速度，经粗、中、精三道工序磨削可将Ra0.1
6～0.64?m的车削表面直接加工至Ra0.025?m或更高[28]。
上海交通大学采用偏置的转盘工具对外圆表面进行了镜面电解研磨试验研究。在分析磨
削轨迹分布规律的基础上，利用一台改装的低精度车床，采用全部国产器材制成的加工
装置和国产辅料，先后对中碳钢、不锈钢、滚铬钢、紫铜、黄铜和铝合金等轴类零件进
行了加工试验，都取得了良好的加工效果。例如采用20％的NaNO3电解液和W3.5的白刚玉
微粉磨料，对φ30×400mm的45钢轴进行加工，在不到20分钟的时间内加工表面粗糙度由
Ra0.76?m降至Ra0.025?m，并且表面波纹度也仅为0.075?m[29]。国内西安工业学院也对
采用偏置转盘的电解研磨进行了研究，具体研究了加工过程中的关键工艺参数（加工时
间、磨削压力和电流密度）对加工效果的影响，给出了这些工艺参数的选择原则[30]。

大连理工大学、哈尔滨工业大学还对平面电解研磨工艺进行了较多的研究。大连理工大
学采用尼龙衬垫对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了镜面电解研磨的基础试验研究，包括电解作
用和研磨作用的关系，以及二者分别对加工效率和表面质量的影响规律。通过选择适当
的工艺参数可将原始表面粗糙度为Ra2.0?m的不锈钢板直接加工至Ra0.02?m[31,32]。哈
尔滨工业大学对SUS304不锈钢进行了电解研磨试验研究。试验中采用20％的NaNO3电解液
和W2.5～0.5的磨料，经5～6分钟的加工，可在原始表面粗糙度Ra0.065?m的不锈钢板上
获得Ra0.005～0.0065?m的镜面[33]。此外，哈尔滨工业大学还采用展成加工法对球面进
行了电解研磨，其加工的原理如图1-5所示[34]。中空圆管磨具与工件水平放置，二者之
间成一角度?，加工中磨具与工件同时旋转，完成对整个球面（凸球面或凹球面）的加工
。磨具的端面粘有无纺布，电解液中混有微细磨料。当采用10％的NaNO3电解液和W2.5的
微粉磨料对1Cr18Ni9Ti不锈钢球面进行电解研磨时，加工表面粗糙度可达Ra0.07～0.08
?m。
a )  凹球面加工   b )  凸球面加工
a )  Concave machining  b )  Convex machining
图 1-5  球面电解研磨的原理
Fig. 1-5  Principle of sphere electrochemical abrasive machining
大连理工大学还将电解磨削应用于模具型腔的加工，并研制了专门的加工设备，该设备
具有特殊性能的专用电源、配套使用的工具以及工作液循环等附属设备。采用该设备加
工中小型一般复杂程度的型腔模具，从原始表面粗糙度为Ra1.6?m的电火花加工表面一次
电解磨削至Ra0.1?m，生产率为10s/cm2/级（表面粗糙度等级）[27,35]。
电解磨削一般可保证工件的原始精度不降低，但要提高加工精度则比较困难，所以电解
磨削多数应用于旨在以降低表面粗糙度值为主的场合[27]。在这种情况下，大连理工大
学将微机控制技术用于电解磨削加工中，开展了可控电解磨削加工技术的研究，其加工
原理如图1-6所示[36]。加工中首先用传感器测出工件表面在各个位置x处的廓面误差y(
x)，并将其送入微机中。微机根据该值确定相应位置应当施加的相应电流，从而控制加
工参数，使相应位置产生相应的电解电量Q(x)，实现对工件廓面不同位置进行不等量的
加工，使工件廓面误差y大大减小。这种加工方法可将加工表面质量与加工精度较好地统
一起来，其加工表面粗糙度可优于Ra0.02?m，加工精度可达1?m。
图 1-6  可控电解磨削的原理
Fig. 1-6  Principle of controllable ECG
电解磨削技术目前主要是用在提高加工效率和表面质量的场合，相对来说加工精度不高
。但若采用相应的措施（如可控电解磨削方案），减小加工中的电解作用，可以提高加
工精度，从而进一步提高电解磨削的加工能力，使其在更大范围得到应用。

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