數(shù)控電解機械復合切割加工的間隙問題分析

周輝

摘 要：數(shù)控電解機械復合切割加工技術(shù)相較于傳統(tǒng)的切割加工技術(shù)具有切割質(zhì)量高、切割效率高等一系列優(yōu)勢，因此引起了國內(nèi)外企業(yè)的廣泛關(guān)注與高度重視。通過對數(shù)控電解機械復合切割進行簡單的描述，進一步了解數(shù)控電解機械復合切割加工的原理及其特點。針對數(shù)控電解機械復合切割加工間隙問題進行了一系列的研究分析。

關(guān)鍵詞：切割加工技術(shù)；工件切割；間隙問題；數(shù)控系統(tǒng)

中圖分類號：TG662 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.19.148

現(xiàn)階段，科學技術(shù)的不斷發(fā)展進步人們帶來了極大的便利。傳統(tǒng)的電解加工技術(shù)由于其自身條件的限制，已不能夠滿足我國制造企業(yè)的相關(guān)要求，數(shù)控電解機械復合切割加工技術(shù)應運而生。在其操作過程中，電解加工的間隙作為影響其精度的核心要素，不僅決定了其加工效率與加工質(zhì)量，同時還影響著陰極的設計與加工參數(shù)的選擇，具有十分重要的作用。在此，對其進行一系列的研究分析。

1 簡述數(shù)控電解機械復合切割加工

數(shù)控電解機械復合切割加工技術(shù)采用相關(guān)物理原理與化學原理，利用工具電極與數(shù)控電解機械相關(guān)工件之間的一系列化學反應，使工件發(fā)生電解腐蝕。在此基礎上，利用數(shù)控方法使機械電極在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，擁有規(guī)定的行走軌跡，形成切縫，從而達到對工件的切割目的。數(shù)控電解機械復合切割技術(shù)經(jīng)過一段時期的發(fā)展，已逐漸趨于成熟。現(xiàn)階段，國內(nèi)外大多數(shù)制造企業(yè)紛紛將數(shù)控電解機械復合切割技術(shù)引進到企業(yè)的制造工作中。

2 數(shù)控電解機械復合切割加工原理

在數(shù)控電解機械復合切割加工的過程中，最具代表性的是數(shù)控電解磨削加工技術(shù)。在加工的過程中，由于電解作用的發(fā)生，會形成相應的鈍化膜，從而在一定程度上阻礙了電解活動的進行。數(shù)控電解機械復合切割加工技術(shù)將數(shù)控方法融入到電解磨削加工方法中，依靠電極與數(shù)控電解機械相關(guān)工件之間的空間運動完成對工件的加工工作。此時，陰極與脈沖電源的負極相連接，數(shù)控電解機械相關(guān)工件與脈沖電源的正極相連接，然后向復合陰極與數(shù)控電解機械相關(guān)工件之間噴入電解液，利用電解-機械磨削復合加工原理生產(chǎn)出所需要的部件。

3 數(shù)控電解機械復合切割加工的特點

3.1 使用范圍廣

我國傳統(tǒng)的切割加工技術(shù)由于其自身的局限性，只能被應用于某些特定材料的切割中。但是，數(shù)控電解復合切割加工技術(shù)主要是采用的是電化學腐蝕的方法，利用數(shù)控系統(tǒng)對其進行切割加工。因此，在利用數(shù)控電解復合切割加工技術(shù)對物體進行切割加工的過程中，只需要著重考慮相關(guān)物體的材質(zhì)，然后選用適合的電解液即可。

3.2 效率高

在數(shù)控電解機械復合切割加工的過程中，由于電解機械復合切割工具的電極較粗，會散發(fā)一定的熱量，再加上在數(shù)控電解機械復合切割加工的過程中，設備的運行也會導致熱量的產(chǎn)生。如果這些熱量不能及時地排出，就會給相關(guān)設施設備帶來一系列影響。數(shù)控電解機械復合切割加工的電解液能夠及時將這些散發(fā)出來的熱量排出，降低對相關(guān)設施設備的影響，保證切割工作的順利完成，提高數(shù)控電解機械復合切割加工效率。

3.3 質(zhì)量高

我國傳統(tǒng)的切割加工技術(shù)由于存在較大的加工應力，極易導致其設施設備表面出現(xiàn)較大的裂紋、裂縫，影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量。但是，數(shù)控電解機械復合切割加工技術(shù)由于利用電解質(zhì)溶液進行化學腐蝕來進行切割工作，因此，切割平面比較光滑，避免了裂縫、裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時還可以有效降低所切割物體的浪費。

4 數(shù)控電解機械復合切割加工間隙問題

在數(shù)控電解機械復合切割加工過程中，會產(chǎn)生一些不溶性固體電解產(chǎn)物，對數(shù)控電解機械復合切割加工的效果產(chǎn)生影響，必須及時對其進行處理。此外，在對相關(guān)設施設備進行電解加工的過程中，很多電解液的相關(guān)反應產(chǎn)物之間會再次進行化學反應，生成易于排出的氣體或者液體。因此，相關(guān)工作人員必須對電解液的濃度進行定期檢測，并適當調(diào)整。根據(jù)電解加工平衡間隙理論，可知該過程中會形成間隙。

在數(shù)控電解機械復合切割加工的過程中，電極在高速旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)電機將拽引著周圍的液體一起旋轉(zhuǎn)，加強了間隙內(nèi)電解液的流動。在電解加工的過程中，大量的電解溶液流過加工間隙，并發(fā)生相關(guān)化學反應，致使陰極產(chǎn)生氫氣，陽極產(chǎn)生對應的電解溶物。對此，必須進行有效的處理。

當數(shù)控電解機械復合切割加工間隙縮小到一定程度時，其加工速度主要由電化學反應速度與移除反應產(chǎn)物速度所控制。當加工間隙很小時，其陽極金屬的蝕除能力降低，致使其空間產(chǎn)物反應能力極弱。此時，其加工速度主要受電解產(chǎn)物移除速度的影響。如果加工間隙持續(xù)減少，甚至接近于零時，其加工速度會隨著加工間隙按照一定的規(guī)律遞減。

大量調(diào)查顯示，在數(shù)控電解機械復合切割加工的過程中，每一個正常的加工速度都擁有一個平衡間隙與之相對應。且當數(shù)控電解機械復合切割加工參數(shù)相同時，隨著設施設備運轉(zhuǎn)速度的加快，其平衡間隙會逐漸變小。因此，為獲得高效率與高精度，相關(guān)人員需根據(jù)具體的要求進行一系列的計算與試驗，以獲得最適合的加工參數(shù)。

5 結(jié)束語

總而言之，數(shù)控電解機械復合切割加工技術(shù)由于其自身所具備的一系列優(yōu)點，得到了人們的青睞。在數(shù)控電解機械復合切割加工過程中，當電解質(zhì)溫度與負荷陰極轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，其最快平衡速度在經(jīng)過一系列的變化后，逐漸趨近于某一穩(wěn)定的數(shù)值。此時，加工間隙也沒有大范圍的波動。這一現(xiàn)象說明，電解質(zhì)溶液與轉(zhuǎn)速對數(shù)控電解機械復合切割量的影響是具有階段性的，超過某一數(shù)值之后，其最大進給速度與加工間隙基本維持不變。因此，在平時的工作中，一般采用這一穩(wěn)定數(shù)值。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕