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24 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 4.1 电化学加工的基本原理及分类 第四章 电化学加工 溶液中的离子将作定向移动： 正离子移向阴极并在阴极上得到电子而进行还原反应； 负离子移向阳极并在阳极上失去电子进行氧化反应（也可能是阳极金属原子失掉电子而成为正离子进入溶液。 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 （2）电解质溶液 第四章 电化学加工 （3）电极电位 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 （4）电极的极化 第四章 电化学加工 （5）金属的钝化和活化 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 2、电化学加工的分类 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 3、电化学加工的适用范围 电化学加工的适用范围，因电解和电镀两大类工艺的不同而不同。 第四章 电化学加工 4.2 电解加工 一、电解加工的原理及特点 第四章 电化学加工 在工件（阳极）与工具（阴极）之间接上直流电源，使工具与工件间保持较小的加工间隙，间隙中通过高速流动的电解液。 开始时，两极之间的间隙大小不等，间隙小处电流密度大，阳极金属去除速度快；而间隙大处电流密度小，去除速度慢。随着工件表面金属材料的不断溶解，工具阴极不断地向工件进给，溶解的电解产物不断地被电解液冲走，工件表面逐渐被加工成接近于工具电极的形状，直至将工具的形状复制到工件上。 第四章 电化学加工 电解加工的三个条件 （1）工具与工件之间接上直流电源； （2）工具与工件之间保持较小的间隙； （3）工具与工件之间注入高速流动的电解液。 第四章 电化学加工 2、特点 电解加工与其他加工方法相比较，它具有下列特点: 1）加工范围广，能加工各种硬度和强度的材料。只要是金属，不管其硬度和强度多大，都可加工。 2）生产率高，约为电火花加工的5～10倍，在某些情况下，比切削加工的生产率还高，且加工生产率不直接受加工精度和表面粗糙度的限制。 3）表面质量好，电解加工不产生残余应力和变质层，又没有飞边、刀痕和毛刺。在正常情况下，表面粗糙度Ra可达0.2～1.25 μm。 第四章 电化学加工 4）阴极工具在理论上不损耗，基本上可长期使用。 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 1、阳极反应 Fe - 2e Fe+2 U’=-0.59V Fe - 3e Fe+3 U’=-0.323V 4OH- - 4e O2↑+2H2O U’=0.867V 2CL- - 2e CL2 ↑ U’=1.334V Fe2+ + 2OH- Fe（OH）2↓ （墨绿色的絮状物 ） 4Fe（OH）2+2H2O+O2 4Fe（OH）3↓ （黄褐色沉淀） 第四章 电化学加工 2、阴极反应 2H++2e H2↑ U’=-0.42V Na++e Na↓ U’=-2.69V 第四章 电化学加工 三、电解加工的基本规律 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 （３）加工间隙对生产率的影响 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 （4）其他因素对生产率的影响 第四章 电化学加工 （1）端面平衡间隙 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 （2）法向平衡间隙 第四章 电化学加工 （3）侧面间隙 第四章 电化学加工 （4）平衡间隙理论的应用 第四章 电化学加工 （5）影响加工间隙的其它因素 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 第四章 电化学加工 五、电解加工设备 电解加工的基本设备包括直流电源、机床及电解液系统三大部分。 第四章 电化学加工 （2）机床 电解加工机床的任务是安装夹具、工件和阴极工具，并实现其相对运动，传送电和电解液。与一般金属切削机床相比，有如下特殊要求： 第四章 电化学加工 （3）电解液系统 ① 电解液的主要作用