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本书所用主要符号7

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