研究所研究员!彭颖红"男"#$%&年生!上海交通大学塑性成形工
程系教授’博士研究生导师!
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脉冲电化学光整加工的机理及影响因素
安
军
副教授
安
军
周锦进
摘要(论述脉冲电化学光整加工特点"研究脉冲电化学光整加工机理"根据光整加工原理进行实验设计!根据实验得到的优选数据进行加工"有效地降低了表面粗糙度&12级"
达到了光整加工目的!结合实验从理论上分析了影响脉冲电化学光整加工的加工间隙’脉冲电流’流场’电解液的压力和流速以及其它工艺参数等因素!
关键词(脉冲电化学3抛光加工3光整加工3机理3影响因素中图分类号(45#62345%
%,文献标识码(7
收稿日期(,)))8#,8)#
脉冲电化学光整加工是采用脉冲电流代替直流电流"利用非线性电解液.中性无机盐水溶液/’工具阴极与工件阳极之间保持较小的加工间隙且阴阳极之间无进给的一种工件表面整平抛光加工方法!主要具有如下特点(9采用非线性电解液代替传统的酸性电解液"环境污染小"电解产物和废旧电解液的后处理较容易"工作环境较好"符合绿
色制造的要求:#;
3<在加工过程中不存在机械切
削力"不会形成附加应力和表面变质层"改善了零件表面微观几何形貌"提高了零件的使用性能和
使用寿命:#;3=脉冲电流的间隙作用和压力波的
搅拌作用"改善了加工间隙内的电场和流场条件"降低了对电解液流动的特性要求"有利于获得稳定’理想的加工过程3并且在加工过程中阳极表面始终处于极化+活化的状态"使得电流效率曲线向高电流密度方向移动"从而改善了电解液的非
线性特性和加工精度:#1&;
3>只要设计不同的工
具阴极形状"就可用于规则表面的光整加工"也可
用于不规则自由曲面的光整加工:*;
"
加工适应性较强"可以补充脉冲电化学机械光整加工的不足!
但是由于影响加工质量的因素较多"目前它的应用在一定范围内受到限制"因而有必要研究其工艺规律"确定合理优化的工艺参数"以达到理想的抛光效果!
#脉冲电化学光整加工机理
关于电化学抛光机理的学说很多"由于加工原理的不同"同时脉冲电流加强了电解液的流动条件"消除了电解液电导率的不均匀性"脉冲电化学光整加工和电化学抛光的机理是有区别的!
加工后的工件表面的微观几何形貌是凹凸不平的"我们可以把工件表面看成#个&维自由曲
面:2;"
用方程表示为?@A .B "C /
.#/
式中"?为工件表面.B "C /点处表面轮廓高度"其方向取工件宏观表面的法线方向3B "C 为与?轴垂直的,个相互垂直坐标轴的坐标值"它表示工件表面上的#个,维点.B "
C /!
工件表面粗糙度就是在某一个与?轴垂直的
截面内测量出的?值的变化量"?值越大工件表面粗糙度值越大"微观凸起越高!各种光整加工的目的都是使?值的变化量尽可能小"也就是要求工件上微观凸起部位的去除量和去除速度大于其它部位"这样才能达到整平抛光的目的!
在脉冲电化学光整加工中"在工件阳极附近形成一层很薄的氧化膜"该氧化膜将工件阳极与电解液隔离开来"对工件阳极具有一定的保护作用"见图#!当工件上某一点.B #"C #/处的高度?#较大时"在微观凸出部分氧化膜易扩散"氧化膜较薄3而当工件上某一点.B ,"C ,/处的高度?,较小
图
#
时"在微观凹处氧化膜不易扩散"氧化膜较厚"因此氧化膜的分布是不均匀的!而由氧化膜产生的
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%,D 中国机械工程第#&卷第#*期,)),年6月下半月
万方数据
去毛刺、除披锋、清夹缝、倒角、洗净一次完成 价格特优—质保六年—终身维护 科技改变你的生产工艺：科技为你实现去毛刺自动化；科技为你提高经济效益，专业铸就品质；品质铸就品牌。有毛刺找国林；国林为你解决精密去毛刺困惑。公司专注于五金件表面处理研究事业的最前沿，我司专业提供磁力抛光机，磁力研磨机，磁力去毛刺机，精密去毛刺设备，振动研磨机，离心光饰机，螺旋光饰机，烘干机等各种研磨抛光设备与研磨材料。价格便宜，质量保证，专业解决精密内孔去毛刺，表面光亮，除油去污等问题。 磁力抛光机工作原理： 1、研磨速度快，平均一次研磨时间约5分至15分钟左右，配双价格槽替换工 件快，可在机器运转中交换研磨零件。 2、操作简单，绝对安全，一人可操作数台机器。 3、成本低，不锈钢针为半永久性磨材，消耗极低、唯一的耗材为研磨液。 4、无污染，研磨液是含97%水分，姑无毒性及发生火灾之虞，完全符合环保排 放标准。 5、研磨完成后，工件好处理，可用筛网，筛桶，电磁力，或分离机轻易将工件 及不锈钢针分离。 6、不锈钢针有直径0.2—5mm至1.2—10mm可供选择。 磁力去毛刺机优点： 1、相比其他布伦抛光机等抛光设备，磁力去毛刺机可批量工件抛光处理，完成 抛光后可用筛网批量和钢针分离开来，大幅度提高工作效率和效果。。 2、磁力去毛刺机针对小五金件，小饰品等死角，内孔处理效果极佳。可达到清 除灰尘，去除毛刺，提高产品表面光亮度，这是其他类型抛光设备无法比拟的特点。 3、磁力去毛刺机操作简单，可一人同时操作多台设备，节约成本。 4、磁力去毛刺机采用抛光液和钢针，再加上适当自来水来批量抛光工件，其钢 针为半永久性耗材，磨损少。 磁力抛光机去毛刺工艺是机械与化学相结合的方法，是用一种叫去毛刺磁力研磨机产品。突破传统振动抛光理念，采用磁场特有的能量传导不锈钢针磨材产生高
水处理便是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。为了适用于特定的用途而对水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。 由于社会生产、生活与水密切相关，因此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。常说的水处理设备包括：污水处理和饮用水处理两种。经常用到的水处理药剂有：聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝，聚丙烯酰胺，活性炭及各种滤料等。 常用的水处理方法有：(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七) 蒸馏法、(八)紫外线消毒法等，现在将这些处理法之原理及功能在此一一说明。
一、沉淀物过滤法 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除乾净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大於这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对於溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。
沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质面或许有细菌在此繁殖，并释放毒性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。 二、硬水软化法 硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下: Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1 Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1 式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後，将原本含在其内的Na+离子释放出来。 现在市面上出售的离子交换树脂为球状的合成有机物高分子电解质。树脂基质(resin matrix)内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原(regeneration)的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，其反应方式如下: Ca-EX2+2Na+ (浓盐水)→2Na-EX+Ca2+
高频脉冲电化学去毛刺 一、电化学去毛刺的原理 ? ECM电化学去毛刺（electrochemical machining-ECM）是利用金属在电解 液中发生阳极溶解反应而去除工件上多余的材料、将零件去毛刺的一种方法。 电化学去毛刺决定因素 一、决定去毛刺去除量的主要参数： ? 去毛刺电流：根据去毛刺工件的所去毛刺的范围而定。 ? 去毛刺时间：根据去毛刺工件的毛刺大小有关。 ? 工件材料导电率：根据去毛刺工件的材质有关。 二、决定去毛刺质量的参数： 1、电流密度：电流的密度决定着切削量和表面质量。
2、电导率：电化学液的浓度决定着电导率，单位[mS]。根据去毛刺要求，电化学液的浓度应控制在8%-25%.（根据实际工件）。当然，温度对电导率也有影响。 3、间隙：夹具（阴极）和工件（阳极）之间的间隙决定着电流大小和电解液的冷却能力。 4、电化学液压力：间隙中电化学液的压力影响着电流和材料的去除，它同时决定着电解液的流量和流速。 5、电化学液温度：温度影响着电解液的传导率，根据去毛刺要求，温度应控制在20℃到35℃。（根据产品而定） 6、电化学液的PH值：电化学液的PH值应该控制在6.5到8.5之间，（根据产品而定）电化学液的PH值决定着电解液的浓度和质量。 7、电化学液的纯度：纯净的电化学液能确保恒量生产，并且可防止工件和/或夹具被阻塞。 电化学液在工作的作用 ? 为电化学去毛刺提供电路导通。 ? 冷却夹具。 ? 冲走去毛刺中产生的废屑。 电化学加工的反应 （钢在与NaCl水溶液） 一、阳极反应 ? Fe—2e Fe+2
? Fe—3e Fe+3 ? 4OH-—4e O2↑+2H2O ? 2CL-—2e CL2 ↑ ? Fe+2+2OH- Fe（OH）2↓（墨绿色的絮状物） ? 沉淀为4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe（OH）3↓ （黄褐色沉淀） 二、阴极反应（按可能性为） ? 2H++2e H2↑ ? Na++e Na↓ ? 按照电极反应的基本原理，电极电位最正的粒子将首先在阴极反应。因此， 在阴极上只会析出氢气，而不可能沉淀出钠。 ? 电化学去毛刺过程中，由于水的分解消耗，电化学液的浓度逐渐变大，而 电化学液中的Cl-和Na+仅起导电作用，本身并不消耗，因此对于NaCl 电解液，只要过滤干净，适当添加水分，就可长期使用。 ? 工具也可长期使用。 二、电化学去毛刺的特点 （１）去毛刺范围 电化学去毛刺适用于不锈钢、锌合金、铝制品、钛材、铜、银、金、中低碳钢等导电材质零件。 如：各种阀体、活塞、缸体铸件等汽车配件、电器、电脑、LED制品、电子数码配件、 精密模具及五金制品行业。
《电化学工程》教学大纲 课程编号 ： 课程名称 ：电化学工程/ 学时/学分：40/2.5 先修课程 ：物理化学、有机化学、分析化学、电工学等 适用专业 ：化工、制药、生物工程、轻工等 开课学院（部）、系(教研室)：化工系化学工程系工艺研究所 一、课程的性质与任务 应用电化学是将有关电化学原理应用于与实际生产过程相关的领域，这些领域包括：电化学新能源、金属的表面精饰、无机、有机化合物的电解合成、金属的电化学腐蚀及防护、电化学传感器。课程的主要任务就是让学生掌握电化学理论基础知识，了解电化学理论如何应用在上述领域。使学生具备较强的理论基础和综合应用知识的能力。 二、课程的教学内容、基本要求及学时分配 （一）教学内容 1电化学理论基础：电化学体系的基本单元；电化学过程热力学；电极/溶液界面的性能；电极反应动力学；电化学研究方法介绍 2电催化过程：电催化原理；氢电极反应的电催化；氧电极反应的电催化；有机反应的电催化 3化学电源：化学电源的主要性能、选择及应用；一次电池；二次电池；燃料电池。 4金属的表面精饰：金属电沉积和电镀原理；电镀过程；电泳涂装 5电解工业：无机物的电解，工业氯碱工业；水的电解 有机物的电解合成，有机电解合成的发展方向，乙二氰的电解合成 6电化学传感器：控制电位电解型气体传感器；生物电化学传感器 7电化学腐蚀与防护：金属的电化学腐蚀；腐蚀电池；电位-PH图及其在金属防护中的应用；金属的电化学防护方法 （二）基本要求 1电化学理论基础：了解电解池的组成；可逆电化学过程与不可逆电化学过程；双电层理论；金属的零电荷电位；电极反应的种类、机理及影响因素。学会电化学研究的几种基本方法。 2电催化过程：电催化的类型、原理、影响因素及性能评价；氧电极反应的电催化；有机反应的电催化的机理 3化学电源：了解化学电源的主要性能、选择及应用；掌握一次电池；二次电池；燃料电池的机理，了解它们的结构、应用及研究现状。 4金属的表面精饰：掌握金属电沉积和电镀、电泳涂装的原理，了解电镀；电泳涂装工艺过程及相关技术。 5电解工业：掌握工业氯碱工业、水的电解、乙二氰的电解合成几个有代表性的电解工艺和机理。 6电化学传感器：了解控制电位电解型气体传感器；生物电化学传感器的电化学原理及两种传感器的应用。 7电化学腐蚀与防护：了解金属的电化学腐蚀的基本理论和过程，腐蚀倾向判断及电化学防护方法。
模具表面的光整加工技术 刘德平1，李宏兵1，2 （1.郑州大学机械工程学院，450000；2.郑州轻工业学院轻工职业学院450002）关键词：模具；光整加工；高速铣削 光整加工是指精加工后，从工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低工件表面粗糙度或强化其表面的加工方法。光整加工可以获得比一般机械加工更高的表面质量。 模具表面光整加工一直以来都是模具加工中的难题之一，特别是对于一些硬度较高的金属模具进行装配时，我国目前仍以手工研磨抛光为主。手工研磨抛光不仅难以保障产品质量、加工周期长，而且模具钳工作业环境差、劳动强度大，从而使之成为模具制造效率的瓶颈，也制约了我国模具行业向更高层次发展。 对于模具复杂型腔和一些狭缝的精加工，传统的机加工方法已无法胜任，必须采用新的工艺措施，如电化学或电化学机械光整加工技术。随着科学技术的不断发展，各类模具的加工工艺要求越来越高。提高模具的抛光效率和表面质量，使我国模具制造工艺水平再上新台阶，已成为刻不容缓的重要课题。 在模具表面光整加工技术中，主要的可以分为两大部分，即传统光整加工技术和非传统光整加工技术。传统光整加工技术主要是以手工研磨抛光为主和逐渐发展起来的机械光整加工；非传统光整加工主要包括化学抛光、电化学抛光、电解研磨、电化学机械光整加工、超声波加工、电火花抛光、激光抛光技术以及磁流变抛光等。下面就主要的加工方法进行介绍。
1. 常用光整加工方法与设备 (1) 手工研磨抛光 该方法是传统模具光整加工所采用的主要手段，也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于模具钳工的经验和技术水平，但效率低(约占整个模具周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工向更高层次发展。但就目前的社会经济技术发展状况来看，在今后的相当一段时间内还不能完全淘汰这种加工手段。 (2) 数字式模具抛光机 这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。其工艺特点主要有： a)具有平整功能，最大可平整的波纹长度为75mm。 b)和手工抛光相比，功效提高一倍，质量提高一个等级。 c)质量稳定，重复性好。 应用范围： a)各种模具材料：包括铸钢、锻钢、铝合金及锌基合金。 b)适用模具表面尺寸：从100×100mm~1500×3000 mm。 (3) 超声波模具抛光机 该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。它能完成一般抛光工具(电磨软轴等)难以伸入的窄槽、窄缝、边、角等曲折部位的抛光，抛光后不塌棱角，不影响模具的精度。该工具可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间提高了工作效率。为了提高粗糙度大于Ra1.6工件的抛光速度，工具采用超声波与专用的高
２加８年第２７卷 １０月 第１０期 机械科学与技术 ＭｅｃｈＩｌｉｃａｌＳｃｉｅｎ∞锄ｄ‰ｌｌＩＩｏｌｏｇｙ蠡”Ａｅｒ∞ｐａｃｅＥｎｇｉｒｌ∞ｒｉｌｌｇ ｏＩ呦ｂ凹２００８ Ｖ０１．２７Ｎｏ．１０翟小兵 齿轮的脉冲电化学光整加工数控分度系统设计 翟小兵１，李兵华２，徐文骥３，李洪友４，周锦进３ （１马鞍山科达机电有限公司，马鞍山２４３０７ｌ；２湖南冶金职业技术学院机械工程系，株洲４１２０ｌｌ； ３大连理工大学机械工程学院，大连１１６０２４；４华侨大学机电及自动化学院，泉州３６２０２１） 摘要：根据成型阴极脉冲电化学齿轮表面光整加工原理，设计了工装和分度数控系统。针对该系统的特点进行了误差分析，提出误差补偿措施。在此控制系统和优化的工艺参数下，采用宽度为５姗的工具阴极，可在５ｍｉｎ内把模数３、齿数３３、齿宽１５姗和齿面硬度ＨＲＣ５０—ＨＲＣ５５的直齿轮齿面翱糙度砌值从１．６肛ｍ降至ｏ．１肛ｍ以下，齿面的表面反射率ｐ（Ａ）由３０％提高到８０％一９０％。 关键词：脉冲电化学光整加工；齿轮齿面；工装；数控系统 中图分类号：．Ｉ’Ｇ６６文献标识码：Ａ文章编号：１００３名７２８（２００８）ｌＯ．１１８７讲 Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ Ｎ哪ｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒ?ｏｌＳｙｓｔｅｎ塔 ｏｆｎｌｌｓｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｎｌｉｃａＩＦｉＩｌｉｓＩｌｉｎｇｆｏｒＧｅａｒｓ ＺｈａｉＸｉａｏｂｉｎ９１，ＵＢｉｎｇｈｕａ２，ＸｕＷｅｎｊｉ３，“Ｈｏｎｇｙｏｕ４，ＺｈｏｕＪｉｎｊｉｎ３ （１Ｍ柚瑚ｈ蛐ＫｅｄａＩＩＩｄ岫ｔｒｉａｌＣｏ．，ＬｒＩＤ．。Ｍ姗ｈ觚２４３０７１； ７Ｄｅｐａ咖埒ｍ０ｆＭ∞ｈａＩｌｉｃａｌＥＩｌｇｉｎ鲫咖，Ｈ‰跚ＭｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌＰ耐ｅ明ｉ伽＿ａｌ‰ｈｎｏｌｏ盱Ｃｏｕｅｇｅ，ｚｈｕｚｈ∞４１２０ｌｌ； ’ｓｃｈｏｏｌ０ｆＭ∞ｈ肌ｉｃａｌＥＩＩ删ＩＩｇ，Ｄａｌｉ强ＵＩｌｉ＂ｍ畸ｏｆＴｅｃｈＩ山留，Ｄａｌｉ眦１１６０２４； ’ｃｏｕｅ伊０ｆＭ∞ｈ彻ｉｃａｌＥＩＩｇｉＩｌ∞ｒｉｌＩｇ蚰ｄＡｕｔ锄硝∞。Ｈｕ８ｑｉ∞ｕｌｌｉｖ啪蛔，Ｑ岫ｈ∞３６２０２１） Ａｂｓ打ａｃｔ：Ｂａ∞ｄ帆出ｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｇｅ盯’８ｐｕｌ∞ｅｌｅｃｎＤｃｈｅｍｉｃａｌ五ＩＩｉｓｈｉＩｌｇ（ＰＥＣＦ）ｔｅｃｈｎｏｌｏ盱ｂｙ８ｌｌａｐｅｄｅｌ∞－删ｅ８，ａｊｉｇ眦ｄｃｏｎ№Ｉ８ｙ８ｔｅｍｂａ∞ｄ帆山ｅ姗ｅｒｉｃａｌｃｏｎ缸Ｄｌｔｅｃｈｎｏｌｏ盱ｆｏｒｃｏｎｔＩＤＵｉｎｇｇｅ盯ｄｉｖｉｄｉＩｌｇｄｅ、，ｉｃｅｉ８ｄｅ? Ｖｅｌｏｐｅｄ．ＥｒｒＱｒｏｆｔｌＩｅｊｉｇ肌ｄｃｏｎｔｒｏｌ８ｙｓｔｅｍｉ８肌ａｌｙ∞ｄ锄ｄｃｏｒ咒８舯吼ｄｉｎｇ咖ｐｅｎｓａｔｏｒｙｍｅｔｌｌｏｄｉ８ｐｕｔｆｏｒｗａＩｄ．Ｕｎ－ｄｅｒｔｌＩｅｏｐｔｉｎｌｉ匏ｄｐ眦ｍｅｔｅ玛．ａｍｉ邛时－ｌｉｋｅ鲫矗∞ｅｏｆｇｅ盯ｔｅｅｄｌＷｉｔｌｌ３ｍｍｉｎｍｏｄｕｌｅ，３３ｉＩＩｎｕｍｂｅｒｏｆｔｅｅｔｌｌ，１５衄ｉｌｌ稍ｄｔｌＩｏｆｔｅｅｔｌｌ觚ｄＨＲＣ５０—ＨＲＣ５５ｉＩｌ ｈａｒｄｎｅ褐ｏｆｔｅｅｔＩＩ８ｕ血ｃｅｃ髓ｂｅｇａｊｎｅｄｂｙＰＥＣＦ肌ｄｄｌｃ叭ｒ沁ｅｍｕｇｈｎｅ鼹、谊ｌｕｅｃａｎｂｅ聆ｄｕｃｅｄ舶ｍｍｏ佗出髓ｊｋ１．６ＩＪ皿ｔｏｌｅｓ８ｔｌｌ眦ｊｋＯ．１Ⅲｍ，ａｎｄｇ眦ｆａｃｅｒｅｎｅｃｄｖｉｔ）ｒ、越ｕｅｃａｎｂｅｉＩｌｃｒｅ鹪ｅｄ丘ｏｍｌｅｓ８ｔｌＩａｎ３０％ｔｏｍｏ聆ｔＩＩａｎ８０％一９０％ｗｉｔｌｌｉＩｌ５ｍｉ硼ｔｅ８．Ｔｈｅ弛蛐ｌｔ８８ｈｏｗｔｈａｔｔｌｌｅＰＥＣＦｂｙ删ｃａｌｃｏｎ缸ｏｌｃ蚰ｇｒｅａｄｙ肌ｄｑｕｉｃｋｌｙ弛ｄｕｃｅ叭血ｃｅ砌】曲ｎｅ鹞Ｖａｈｌｅ８肌ｄｉｍｐｒｏｖｅｔｌｌｅ叭血ｃｅｑｔｌ址ｔ），ｉＩｌｔｌｌｅ ６Ｉｌｉｓｈｅｄ印＿ｅｃｉａｌｇｅａ璐ｗｉｔ｝ｌｈａｒｄｔ００ｂｈｃｅ． Ｋｅｙ啪ｒｄｓ：ＰＥＣＦ（Ｐｕｌ８ｅＥｌｅｃ慨ｈｅｎＩｉｃａｌＦｉｎｉ８ｈｉｌｌｇ）；ｇｅ盯肌出ｃｅ；ｇｉｇ；ｎ啪ｅｒｉｃａｌｃ仰砌 齿轮的加工质量直接影响相关机电产品的质量，高速、重载、低噪音、长寿命已成为齿轮设计和制造的研究方向，这就要求在保证齿轮有较高硬度和强度的同时，其加工精度和表面质量也要较高【ｌ】。目前，获得高硬齿面常用的方法是采用热处理工艺。而为了有效地提高齿轮的最终加工精度和表面质 收稿日期：２００ｒ７一∞一２ｌ 基金项目：福建省自然科学基金计划项目（２∞６Ｊ０１６６）资助 作者简介：翟小兵（１９ｒ７３一）。高级工程师，博士，研究方向为特种加工与精密制造。珏ｂ旺＠ｌ∞．嘲或ｄⅨ＠２ｌ∞．啪量，除了控制热处理变形等因素外，还会在热处理工序后增加齿轮精加工、修形加工和光整加工工序。但是，由于目前齿轮齿面的光整加工主要还是采用机械加工方法，效率低且成本高，劳动强度较高。比如，磨齿生产率不高，加工成本又太高；珩齿虽然生产率可以满足大批量齿轮生产的要求，但加工成本也较高。再者，磨齿及珩齿加工中刀具（砂轮及珩磨轮）耗损要经常进行修整，而刀具的修磨也较为复杂，且影响效率；研齿和抛齿生产率太低，不适合 大批量生产；硬齿面齿轮的精滚、精车和剃齿工艺技 万方数据
1、内孔人工去毛刺 这个也是一般企业普遍采用的方式，采用锉刀、砂纸、磨头等作为辅助工具。锉刀有人工锉刀和气动错动。 简评： 人工成本较贵，效率不是很高，且对复杂的交叉孔很难去除。 对工人技术要求不是很高，适用毛刺小，产品结构简单的产品。 2、内孔化学药水去毛刺 无锡市欧谱表面处理科技有限公司引进德国的一种用化学药水去毛刺的药水技术，这个去毛刺工艺是纯化学的方法，是用一种叫化学OPULL（欧谱）产品。是一种纯化学的浸泡工艺，生产效率高，可大批量，一次性去除毛刺，节省了大量人工，降低了劳动强度，去毛刺效果非常理想，而且能够提高企业的经济效益可以适用于铁素体钢材，有色金属或者铝的零件。这个方法简便，不需要专业人员操作。可以对构造非常复杂的工件（例如：内角孔）或者容易受损的零件或者易弯曲的零件去除毛刺而不损坏工件，以得到更精密的工件。跟传统的去毛刺方法相比更容易，更省钱，更省力工件质量质量大大改善。许多复杂壳体零件内有一，二百个内孔、交叉孔，台肩孔，盲孔等,要求去除各交叉孔的毛刺都是十分困难的,往往要采用很多种方法都很难解决.OPULL化学去毛刺工艺采用浸泡工艺来去除毛刺,不管你工件 的内孔有多少,有多小,只要是药水能进入的地方毛刺都可以去除，目前欧谱公司化学表面处理加工技术被主要应用于制造工具、纺织机械、缝纫零配件、液压件、汽车零部件、医疗器械、以及航空零部件等行业精密产品。 简评： 生产效率高，可大批量，一次性去除毛刺，节省了大量人工，降低了劳动强度，去毛刺效果非常理想，而且能够提高企业的经济效益。 3、冲模去毛刺 采用制作冲模配合冲床进行去毛刺。 简评： 需要一定的冲模（粗模+精冲模）制作费，可能还需要制作整形模。 适合分型面较简单的产品，效率及去毛刺效果比人工佳。 4、研磨去毛刺 此类去毛刺包含振动、喷砂、滚筒等方式，目前企业采用较多。 简评： 存在去除不是很干净的问题，可能需要后续人工处理残余毛刺或者配合其他方式去毛刺。 适合批量较大的小产品。 5、冷冻去毛刺 利用降温使毛刺迅速脆化，然后喷射弹丸去除毛刺。 简评： 设备价格大概在二三十万； 适合毛刺壁厚较小且产品也较小的产品。 6、热爆去毛刺 也叫热能去毛刺、爆炸去毛刺。通过将一些易然气体，通入到一个设备炉中，然后通过一些介质及条件的作用，让气体瞬间爆炸，利用爆炸产生的能量来溶解去除毛刺。 简评：
8种电化学水处理方法 电化学水处理- 世间万物，都是有一利就有一弊。社会的进步和人们生活水平的提高，也不可避免地对环境产生污染。废水就是其中之一。随着石化、印染、造纸、农药、医药卫生、冶金、食品等行业的迅速发展，世界各国的废水排放总量急剧增加，且由于废水中含有较多的高浓度、高毒性、高盐度、高色度的成分，使其难以降解和处理，往往会造成非常严重的水环境污染。 为了处理每天大量排出的工业废水，人们也是蛮拼的。物、化、生齐用，力、声、光、电、磁结合。今天笔者为您总结用电’ 来处理废水的电化学水处理技术。 电化学水处理技术，是指在电极或外加电场的作用下，在特定的电化学反应器内，通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程，对废水中的污染物进行降解的过程。电化学系统设备相对简单，占地面积小，操作维护费用较低，能有效避免二次污染，而且反应可控程度高，便于实现工业自动化，被称为环境友好’ 技术。 电化学水处理的发展历程 1799 年 Valta制成Cu-Zn原电池，这是世界上第一个将化学能转化为电能的化学电源 1833 年 建立电流和化学反应关系的法拉第定律。 19世纪70年代 Helmholtz提出双电层概念。任何两个不同的物相接触都会在两相间产生电势，这是因电荷分离引起的。两相各有过剩的电荷，电量相等，正负号相反，相互吸引，形成双电层。 1887 年 Arrhenius提出电离学说。 1889 年 Nernst提出电极电位与电极反应组分浓度关系的能斯特方程。 1903 年 Morse 和Pierce 把两根电极分别置于透析袋内部和外部溶液中，发现带电杂质能迅速地从凝胶中除去。 1905年 提出Tafel 公式，揭示电流密度和氢过电位之间的关系。 1906年
电化学方法总结 Prepared on 22 November 2020
循环伏安法 1 定义：循环伏安法(Cyclic Voltammetry)以等腰三角形的脉冲电 压加在工作电极上，控制电极电势以不同的速率，随时间以三角 波形一次或多次反复扫描，使电极上能交替发生还原反应和氧化 反应，记录电流-电势曲线。 单圈扫描：电位在初始电位维持一段平衡（静置）时间后，开始匀 速变化（扫描速度为v=dE/dt），扫描到第1个换向电位后，某些仪 器可维持在第1个换向电位一段时间，然后电位反向扫描到第2个 换向电位，某些仪器也可维持在第2个换向电位一段时间，然后再 扫描到最终电位）。 多圈扫描：在初始电位起扫后，在第1、2个换向电位之间循环扫描 多圈，最后扫描到最终电位。 Initial potential Vertex 1 potential Vertex 2 potential Final potential Delay Potential Time 初始电位、换向电 位、扫描速度等是 非常重要的实验设
2 特点： Ⅰ：激励信号：施加的电压为三角波电压，双向扫描，分为氧化过程和还原过程，氧化态电势高，还原态电势低。 Ⅱ：参数设置：两个可调参数为电位范围和扫描速度。设置电位范围时需根据溶液的初始条件设置起始电位，起始电位不应破坏溶液的初始条件；若起始电位与溶液初始条件不一致，则在静置几秒内所发生的氧化还原反应未被记录。 Ⅲ：实验条件：进行循环伏安扫描时体系应处于静止状态，若搅拌则记录的图中不会出现峰，相反呈S型。 3 所得信息： Ⅰ：判断电极反应的可逆程度，依据为峰电流比及峰电势差，对于可逆体系：i pa/i pc1；E pa/E pc nF。 Ⅱ：判断电极表面的修饰情况，峰电流大说明电极传递电子能力较强。但这只能定性判断，实际循环伏安图中，存在充电电流的影响，因此CV峰电流测量不太容易精确。 Ⅲ：判断其控制步骤和反应机理，若i p∝v，则此过程为表面控制，发生在电极表面；若i p∝v1/2，则此过程为扩散控制，发生在溶液中。 循环伏安法可作用于可逆的电极过程，也可作用于不可逆或准可逆的电极过程以及各种伴随航行反应的过程，不同的电极过程分别阳极峰电势E pa和阴极峰电势E pc，并给出峰电位差△E p和峰电流之比。
第２５卷２００６年第１１期 １１月 机械科学与技术 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖ０１．２５Ｎｏ．１１ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００６ 周锦进文章编号：１００３．８７２８（２００６）１１一１３０１旬４ 电化学光整加工中表面毛化的应用 周锦进１，阿达依?谢尔亚孜旦１，庞桂兵２ （‘大连理工大学机械工程学院，大连１１６０２４； ２大连轻工业学院机械工程与自动化学院，大连１１６０３４） 摘要：基于对电化学光整加工之后表面微观几何形貌变化的分析，认为“高原”型表面微观几何形貌的存在对电化学光整加工的整平能力及其效果的提高有一定的影响，提出将表面毛化技术应用于电化学光整加工的设想，并实验验证了适度的表面毛化对光整加工是有利的；同时将此方法应用于无缝碳钢钢管内孔的表面光整加工中，在表面粗糙度Ｒｏ达Ｏ．２肛ｍ以下的同时，生产效率也得到提高。 关键词：表面毛化；电化学光整；表面质量 中图分类号：ＴＧ６６２文献标识码：Ａ ＡｐｐＨｃａｔｉｏｎｏｆＳｕｒｆａｃｅ?ｒｏｕｇｈｉｌＩｇｉｎＥＩｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａＩＦｉｎｉｓｌｌｉｎｇ ｚｈｏｕＪｉｎｊｉｎｌ，Ａｄａｙｉｘｉｅｅｒｙａｚｉｄ８ｎ１，ＰａｎｇＧｕｉｂｉｎ∥ （。ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＵｎｉＶｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１ｌ６０２４； ２ Ｓｃｈ００１ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬ培ｈｔＩｎｄｕｓｔｒ）ｒ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙ８ｉｓｏｆｃｈａｎｇｅｓｉｎｓｕｄ．ａｃｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｂｅ｛ｂｒｅａｎｄａｆｔｅｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｆｉｎｉｓｈ?ｉｎｇ（ＥＣＦ），ｔｈｅｐａｐｅｒｃｌａｉｍｓｔｌ】＿ａｔａｐｌａｔｅａｕ－ｌｉｋｅｓｕｄｈｃｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｅｘｅｒｃｉｓｅｓｉｎｎｕｅｎｃｅｔｏａｃｅｒｔａｉｎｄｅｇｒｅｅｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏＶｅｍｅｎｔｏｆｆｉｎｉｓｈｉｎｇｃａｐ￡击ｉｌｉｔｙａｎｄｅ１．ｆｅｃｔｓｏｆＥＣＦ．Ｓｏ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄｔｈａｔｓｕＩｆａｃｅ—ＩＤｕｇ—ｈｉｎｇｂｅｕｓｅｄｉｎＥＣＦｔｏｅｎｈａｎｃｅｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｌｌａｔａｐｒ叩ｅｒｓｕｌｆａｃｅ—ｒｏｕｇｈｉｎｇｉｓｆａｖｏｒａｂｌｅｔｏＥＣＦ．Ｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏ上ｈｅＥＣＦｏｆｔｈｅｉｎｓｉｄｅｓｕＩｆａｃｅｓｏｆｓｅａｍｌｅｓｓｃａｒｂｏｎｓｔｅｅｌｐｉｐｅｓｒａｉｓｅｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅ仿ｃｉｅｎｅｙｗｈｅｎｔｈｅｉｒｓｕｄ．ａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｉｓｂｅｌｏｗ０．２ｐｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｄ’ａｃｅ—ｒｏｕｇｈｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｏｅｈｅｍｉｃａｌｆｉｎｉｓｈｉｎｇ；ｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙ 表面质量对产品使用性能及使用寿命有十分显著的影响…。光整加工技术口１作为提高机械零部件表面质量的重要措施之一，日益受到关注及应用，并通常被安排为最终的加工工艺或工序。任何一种加工工艺方法所能达到的经济精度和表面经济粗糙度都是有限的，并对将处理的表面有一定的要求，而实践表明光整加工的生产效率及其效果受前端加工工艺、工序的制约更为突出。 以电化学加工为基础的电解磨削¨１等的出现，虽在不同程度上提高了机械零件的表面质量及加工精度，同时对前端工艺、工序的技术要求也有一定的放宽，但因导电砂轮制作工艺等的制约，其应用仍受到一定的局限。近十几年来电化学机械及脉冲电化学等在光整加工领域的应用显示了其优势，并促进了光整加工技术的发展ＭＪ，但由于前端工艺方法、原始表面质量等因素的制约限制了其生产效率及其效果的提高。虽然在电化学光整加工中，提高电流密 收稿日期：２００５—０６一０３ 作者简介：周锦进（１９３６一），男（汉），湖北，教授，博士生导师 Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｊｊ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ度以加大金属的去除量是一种可行的方法，但这势必对电源提出更高的要求，同时影响产品的精度等。为此，寻求一种在前端加工工艺方法的经济精度及表面经济粗糙度的基础上既能提高电化学光整加工生产效率又能提高光整效果的方法是很有必要的。值得关注的是，机械零部件经电化学光整加工之后，其显著的变化在于表面微观几何形貌由“尖峰”状变为“高原”型形貌，而这种变化势必对光整加工的整平能力及光整效果产生影响。本文在分析表面微观几何形貌的变化对电化学光整加工影响的基础上，提出表面适度地“毛化”有益于光整加工的观点，并在此基础上实现了无缝碳钢钢管内孔的表面光整加工。 ｌ电化学光整加工中的表面微观几何形貌 １．１表面微观几何形貌的变化及其影响 经电化学光整加工后，工件阳极表面微观几何形貌发生了显著的变化，见图１所示，尖峰明显地消失，取而代之的则是平滑的凸处及各凸处之间的光滑过渡，这种表面微观几何形貌的变化在于利用电化学阳极溶解原理为基础的 电化学加工所特有的去除机理。图２是一组利用脉冲电化 万方数据
第２４卷２００５年第１２期 １２月 机械科学与技术 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖ０１．２４Ｎｏ１２ Ｄｍｍｂｅｒ２００５ 王希文章编号：１００３—８７２８【２００５）１２—１４４９一０３ 基于电容模型的脉冲电解、电化学光整、 蚀刻加工机理分析 王希，赵东标，云乃彰 （南京航空航天大学机电学院，南京２１００１６） 摘要：用一个动态变化的电客模型来描述电化学加工过程，从一个全新的角度——电容，来解释电化学加工的机理。利用电极俸系的等效阻抗的变化束解释脉冲电解中线性电解液非线性化的现象；通过界面双电层电容值的变化来解释脉冲电化学光整加工提高精度的根本原因；在脉冲电化学蚀剥中由于保护膜产生的类似电解电容效应，使谊处的电容值显著变化，从而解班了在纯化学蚀刻中出现的侧向腐蚀问题。 关键词：电解加工；电化学兄垫；电化学蚀剖；机理；双电层电容 中图分类号：ＴＱｌｓ０文献标识码：Ａ ＭｅｃｈａｎｉｓｍＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＰｕｌｓｅｄＥＩｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａＩＭａｃｈｉｎｉｎｇ（ＰＥＣＭ），Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ（ＥＰ） ａｎｄＭｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ（ＥＭＭ）ＢａｓｅｄｏｎａＣａｐａｃｉｔｙＭｏｄｅｌ ＷａｎｇＸｉ，ＺｈａｏＤｏｎｇｂｉａｏ，ＹｕｎＮａｉｚｈａｎｇ （Ｎａｎｊｉ”ｇＵ埘ｖｅ瑙；‘ｙｏ，Ａｅｒｏ瑚ｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏ蛐ｕｌｉｃ５，Ｎａｎｊｊｎｇ２】００１６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ—ｃｈａ“ｇｊ“ｇｍｏｄｅＩｈａｓｅｄｏｎｃ８ｐａｃｉｔｙｉｓｕｓｅｄｔｏｄｉｓｅ—ｂｅｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｓｏｆＥＣＭａｎｄｔｏｅｘｐｌａｉｎｉｔｓｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｒｏｍａｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｎｅｗｐｏｉｎｔｏｆｖｉｅｗ，ｎａｍｅｌｙｃ８ｐａｃｉｔｙ．Ｔｈｅｃｈａ“ｇｅｏｆ８ｑｕｉｖａｌｅｎｔｉｍｐｅｄｅｎｃｅｏｆｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅ８ｙｓｔｅｍｉｓｕｓｅｄｔｏｅｌｐｌａｉｎｔｈｅｎｅｕｔｒａｌｌｉｎｅａｒｉｔｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｃｈａ“ｇｅｊｎｔｏｎｏｎｌｉｎｅａｒ—ｉｔｙｉｎＰＥＣＭ．ＴｈｅｒｅａｓｏｎｆｏｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｒｅｃｉｓｉｏｎｂｙｔｌｌｅＥＰｉｓｌｈｅｃｈａ“ｇｅｏｆｄ叭ｌｂｌｅ１８ｙｅｒｃ８ｐａｃｉｔｙｖａｌｕｅＴｈｅｐｍｔｅｃｔｉｏｎｆｉｌｍｉｎＥＭＭｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｃｒｅａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｅａｌｃａｐａｃｉｔｙｅｆｆｅｃｔｓ。ａｎｄｔｈｅｎｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｃｈａ“ｇｅ《ｉｎｔｅｒｆａｃｅｃａｐａｃｉ‘ｙｖａｌｕｅ．ＴｈｉｓｉｓｗｈｙｔｈｅＥＭＭｈａｓｎ’ｔｔｈｅｐｍｂｌｅｍｏｆｅｔｃｈｉ“ｇｕｎｄｅｒ￡ｈ。ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｆｉｌｍｐｕｒｅｃｈｅｍｉｃａｌｍａｃｈｌｎｉ“ｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＣＭ；ＥＰ；ＥＭＭ；ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｄｏｕｂｌｅｌａｙｅｒｃ８ｐａｃｉｔｙ 电解加工（ＥｃＭ）、电化学光整加工（ＥＰ）、电化学蚀刻（ＥＭＭ）都是利用金属阳极电化学溶解原理来去除材料的制造技术。电解加工是在上世纪５０年代末发展起来的，具有许多独特的优点，如无工具损耗、与材料硬度无关、生产率高、无加工应力、可加工三维复杂形状等。现已成为航空航天制造业中一种关键技术，还在兵器、汽车、医疗器材、电子、模具等行业中得到了许多应用”“。传统的直流电解加工（ＤＥＣＭ）一直以来并不被认为是一种高精度的加工方法（加工一般三维表面成型精度为ｏ２０ ｍｏ．５０ｍｍ，孔加工为±００２５ｍｍ￣±００５ｍ皿）。目前电解加工正趋于采用高频窄脉冲电源（ＰＥｃＭ）实现高精度（尺寸精度小于５灿ｍ，表面粗糙度Ｒａ０．０３ｐｍ）、小间隙（１０ｐｍ一５０ｐｍ）加工”１，并朝着微细化方向发展；ＰＥｃＭ的出现给电解加工带来了一个 收稿日期：２００４一１０一１０ 基金项目－围家自然科学慕盘项日（５０２７５０７７）．Ｌ｝ｌ国高校博士基金项目（２００２０２８７００４）和航空科学基金项目（０２Ｈ５２０４８）资助 作者简介：王希（１９７０一），男（汉），湖南．博士研究十 Ｅ－ｎｌａＩｌ：ｗｖ７０７２＠８０ｈｕｃｏｍ飞跃．加工质量大幅度提高。主要是因为：ＰＥｃＭ在脉冲的间隙期间可以对电解产物进行冲刷，降低温度，还可以产生脉冲压力波．使电解液产生搅动，从而均匀流场，减少死水区和空穴现象等，这使得ＰＥｃＭ可以稳定在较小间隙进行加工，从而提高加工质量。另外在ＰＥｃＭ中还发现一些试验现象，倒壹¨电流效率一电流密度曲线右移，发现它能提高加工集中蚀除率，可以提高加工精度，但是无法从理论上给与解释。 电化学光整（ＥＰ）的发明要追溯到１９３０年ｈｃｑｕｅｔ的专利”ｌ，初期的ＥＰ是采用直流电源、酸性电解液、静液加工的光整加工工艺，只能将工件的原始表面粗糙度降低ｌ一２级，难以满足更高的表面质量要求。目前的ＥＰ采用脉冲电源、流动的非线性电解液，不但可以大幅度改善表面质量而且可以显著提高生产效率。ＥＰ不同于ＥｃＭ主要是它的金属去除量小，因此要求的电流密度小，特别是要达到镜面效果时更要求小电流，另外ＥＰ的工具阴极是不进给的。 电化学蚀刻（ＥＭＭ）的基本原理是在金属表面适当的 地方涂上一?层不导电的保护膜，对保护膜以外的地方用电 万方数据
13种去毛刺工艺方法总结 毛刺，在金属加工过程中无处不在。不论你采用多么高级的精密设备，它都会伴随产品一起诞生。主要是材料的塑性变形而在被加工材料加工边缘生成的一种多余的铁屑，尤其是延展性或者韧性较好的材质，特别容易出现毛刺。 毛刺类型主要有飞边毛刺、尖角毛刺、飞溅等不符合产品设计要求的一种突出的多余的金属残余部分。对于这个问题，到目前为止还没有一种有效的方法能够在生产过程中将其杜绝，所以为了保证产品的设计要求，工程师们只有在后道的去除方面下功夫，到目前为止针对不同产品不同的去除毛刺的方法和设备已经有很多种了。 01、人工去毛刺 这个是较传统的普遍采用的方式，采用锉刀（锉刀有人工锉刀和气动锉刀）、砂纸、砂带机、磨头等作为辅助工具。 缺点：人工成本较贵，效率不是很高，且对复杂的交叉孔很难去除。 适用对象：对工人技术要求不是很高，适用毛刺小，产品结构简单的铝合金压铸件。 02、冲模去毛刺 采用制作冲模配合冲床进行去毛刺。 缺点：需要一定的冲模（粗模精冲模）制作费，可能还需要制作整形模。 适用对象：适合分型面较简单的铝合金压铸件，效率及去毛刺效果比人工佳。 03、研磨去毛刺 此类去毛刺包含振动、喷砂、滚筒等方式，目前压铸厂采用较多。 缺点：存在去除不是很干净的问题，可能需要后续人工处理残余毛刺或者配合其他方式去毛刺。 适用对象：适合批量较大的小铝合金压铸件。 04、冷冻去毛刺 利用降温使毛刺迅速脆化，然后喷射弹丸去除毛刺。设备价格大概在二三十万； 适用对象：适合毛刺壁厚较小且体积也较小的铝合金压铸件。 05、热爆去毛刺 也叫热能去毛刺、爆炸去毛刺。通过将一些易然气体，通入到一个设备炉中，然后通过一些介质及条件的作用，让气体瞬间爆炸，利用爆炸产生的能量来溶解去除毛刺。 缺点：设备昂贵（上百万价格），操作技术要求高，效率低，副作用（生锈、变形）；
江苏开放大学 形成性考核作业学号 姓名 课程代码020113课程名称环保设备基础评阅教师 第 2 次任务 共 3 次任务
题号一二三总分 分数 一、客观题题（每小题2分，共20分） 一、客观题 1、微滤处理的粒径范围是（ A ）。 A、0.05-10 μm B、1-10 μm C、1-100 nm D、＞10 μm 2、普通生物滤池的BOD5去除率可达（ B ）。 A、80% B、90% C、70% D、85% 3、大中小规模的污水处理厂可以选择哪种沉淀池（A ）。 A、平流式 B、竖流式 C、幅流式 D、斜管式 4、吸附设备可分为固定床吸附器、移动床吸附器、 流化床吸附器和其他类型的吸附器。 5、若采用机械格栅时，不宜少于二台，如为一台时，应设（人工清除格栅）备用。 6、沉淀池的污泥一般采用（静水压力）排泥法。 7、配水系统可分为（大阻力）配水系统和（小阻力）配水系统。 得分评阅人 二、简答题（每小题5分，共30分） 1.污水处理设备的综合技术指标 答：COD化学需氧量,BOD生化需氧量,NH3-N氨氮,SV污泥沉降比,SVI污泥体积指数,MLSS 混合液固体悬浮浓度,MLVSS混合液挥发性固体悬浮浓度,VFA挥发性脂肪酸,SS悬浮在水中的固体物质,HRT水力停留时间,SRT污泥龄,PH酸碱度,TOC总有机碳，NS污泥负荷,DO溶解氧 2.吸附设备 答：吸附设备是指利用固体对气体的吸附能力来净化有害气体的设备。吸附就是有害气体与某种固体物质相接触，在界面上的扩散过程。在吸附现象中具有较大吸附能力的固体物质称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。 3.气浮设备 答：向废水中通入空气，将空气以微小气泡形式从水中析出成为载体，使水中的乳化油。微
光整加工技术综述 摘要：介绍了光整加工技术在制造业中的重要地位和作用，对光整加工技术进行分类并分析了光整加工技术的工艺方法及特点，叙述了各类光整加工技术的发展历程，并着重介绍了几类非传统光整加工技术的应用和不足，最后分析了光整加工技术未来的发展要求和方向。 1 光整加工技术的含义、地位及作用 表面质量是评价零件质量的一个重要指标，零件表面的凹凸不平、飞边毛刺、磕碰划伤和微观裂纹等，不仅影响零件的表面质量，同时也影响整机的装配精度、性能和使用寿命。所谓光整加工，是指被加工对象表面质量得到大幅度提高的同时，实现精度的稳定甚至提高加工精度等级的一种技术，是先进制造技术的一个重要组成部分。 2 光整加工技术的特点 进行光整加工的目的，主要是提高零件的表面质量。无论是传统的光整加工方法，还是近年来出现的新工艺技术，都具有以下主要特点： （1）光整加工的加工余量小，原则上只是上道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下，只能改善表面质量（减小粗糙度值，消除划痕、裂纹和毛刺等），不影响加工精度。如果余量太大，不仅生产效率低，有时还可能导致工件的原有精度下降； （2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨
料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦的过程，只要保证磨具与工件加工表面能具有较大的随机性接触，就能使表面误差逐步均化到最终消除，从而获得很高的表面质量； （3）光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证； （4）有效地清除铸件、锻件和热处理件的表面的残渣、杂质及氧化皮； （5）改善工件表面层应力状态，形成抗疲劳破坏的均匀压应力值（一般比原值增大50%以上）； （6）改善工件表面层金相组织状态，提高表面显微硬度，一般提高6% ~ 20%，形成一定深度的耐磨损、抗疲劳的致密金属层，深度一般提高4倍以上； （7）提高工件清洁度，完成传动件的初期磨损，改善整机部分性能指标，缩短整机磨合期40%以上； （8）降低工艺成本，减轻工人劳动强度，提高生产效率，无污染，便于机械化和自动化生产。 3 光整加工技术的分类及工艺方法 光整加工主要有采用固结磨料或游离磨料的手工研磨和抛光、机械传统光整加工、非传统光整加工和复合非传统光整加工。如果按能量提供方法分类，则可大致分为机械法、化学和电化学法、热能作用这几类。若按光整加工的主要功能来分，可分为下面3大类：
钛合金脉冲电化学光整加工工艺研究 包胜华 吴蒙华 张念卿 张志强 (大连大学机械工程系,辽宁大连116622) 摘要:阐述了脉冲电化学抛光的基本原理。采用以甲酰胺(HCONH2)为基的非水电解液,在实验的基础上,初步分析了脉冲电流密度、脉冲宽度、脉冲占空比对光整加工质量的影响,获得了较为合理的工艺参数。 关键词:钛合金;脉冲;电化学抛光;工艺 由于钛合金具有质量轻、强度高、耐腐蚀、生物相容性好、耐热性高等特点,因而被广泛应用于各个领域[1]。尤其在生物医学领域,广泛采用以Ti-6Al-4V为主的α+β双相组织钛合金为材料制作临床用的人工骨、关节、牙等各种植入物及矫形物、手术器械、医疗仪器等[2]。目前,国内外通常采用精锻、真空精铸、冷(热)镦等非机械加工方法进行钛合金制件的成形加工,并采用电镀、机械抛光、化学镀等方法进行表面光整加工[3～4]。上述方法存在诸如工艺复杂、影响因素多、、易产生氢脆、裂纹、表面粗糙等缺点。本文以Ti-6Al-4V钛合金为对象,在甲酰胺为基的非水电解液中,进行了脉冲电化学光整加工工艺的初步研究。 1 脉冲电化学抛光的基本原理 电化学抛光是基于金属阳极的电化学溶解原理进行的。抛光时,工件为阳极,不溶性金属为阴极,两极间以电解液为导电介质,在一定的极间电压(3～18V)作用下,被抛光金属发生阳极溶解反应,在 收稿日期:2003-01-10阴极发生产生气体的反应。阳极溶解的金属离子在其表面的扩散层内逐渐堆积,形成一层粘液层,由于被抛光金属表面存在微观的凸凹不平,凸起处粘液层较薄,电阻相对较小,尖端效应又使得电力线集中,电流密度较大,离子向溶液内部的扩散速度较快,电极反应迅速,金属去除量较大;低凹处电力线较分散,电流密度较小,粘液层相对较厚,离子向溶液内部的扩散速度较慢,造成电极反应弱,金属去除量相对较少。随着抛光时间的延长,使得金属表面逐渐达到微观整平的目的。 脉冲电流电化学光整加工的实质是利用有规律的间歇供电(脉冲电流)进行间歇加工,同时改善极间加工环境[5]。加工时由于脉冲电流的间歇作用和阶跃变化,使加工间隙中的电解液发生振荡而产生压力波,压力波的搅拌作用大大改善了加工间隙中电解液的流动条件,间隙通道内的电化学产物、析气和析热得以及时、充分排除,同时加速了间隙内电解液的更新,电解液的更新将阳极溶解生成的氧化膜冲走,露出新鲜的金属表面,同时重新在工件表面快速形成一层氧化物。利用脉冲电流能有效影响阳 料板和凸模导向板采用CrWMn,热处理后硬度为56HRC。为保证精度,卸料板采用线切割机进行加工,凸模导向板采用低速走丝线切割机进行加工。 2.6 其他部分 上下垫板、凸凹固定板采用45钢,热处理后的硬度为46～52HRC。上下模座用45钢,调质、时效处理,导柱、导套材料为GCr15。卸料弹簧采用高强度优质矩形弹簧标准件。 3 结束语 定位器硬质合金级进模具从设计到加工采用了CAD/CAM一体化技术,使模具设计、加工的周期明显缩短。经过一年多的使用,证明该模具使用、维修方便,冲出的零件符合图纸要求,生产率大大提高,满足了大批量生产的要求。 参考文献: [1] 张耀宸.机械加工工艺设计手册.北京:航空工业出版社, 1987 [2] 郑可.实用冲压模具设计手册.北京:宇航出版社,1990 — 47 — 工艺·装备 《电加工与模具》2003年第3期