3脉冲电化学去毛刺工艺要点

    影响脉冲电化学去毛刺加工效果的工艺因素较多，如工具阴极的合理设计、脉冲电源的参数选择、电解液的成分、浓度、压力和流速、极间间隙、电流密度、加工时间、流场特性等。

    工具阴极

    工具阴极应根据具体毛刺情况进行合理设计，设计时应注意应用遮蔽技术，以保证在高效去除毛刺的同时保护工件阳极表面其它非毛刺部位的原有精度和表面质量。此外，还应满足脉冲电化学加工的基本原则，即使电解液快速、均匀地冲刷加工部分，保证流场分布均匀、合理。由于电极表面质量直接影响去除毛刺部位的表面质量，因此要求工具阴极表面平整、光滑。

    脉冲电源

    理论研究和加工实践表明，采用脉冲电源代替直流电源进行去毛刺加工，可有效提高加工精度和表面质量。在加工中，一般采用较窄的脉冲宽度和较高的脉冲频率进行加工。由于脉冲电流的间隙作用和阶跃变化，使加工间隙中的电解液发生振荡，产生压力波，压力波的搅拌作用可改善加工间隙中电解液的流动条件，加速更新间隙中的电解液，消除加工间隙中电解液电导率分布的不均匀性，从而提高加工精度，改善表面粗糙度。此外，由于电解液的周期性更新，使间隙内的电化学产物(阳极去除的金属、阴极析出的氢气和产生的焦耳热等)可及时、充分地排除。脉冲电源参数应根据加工条件合理选择。

    电解液

    电解液成分是影响加工质量的主要因素。以中性无机盐为主要成分的非线性电解液具有适用范围广、易于控制、杂散腐蚀小、加工表面质量好、对环境无污染等特点。加工时，应根据毛刺的大小确定电解液的具体成分，同时合理设计电解液的流向、流速及压力，以便将去除的毛刺迅速冲离加工间隙，以免造成短路。

    其它工艺因素

    合理选择阴、阳极之间的间隙有利于提高蚀除速度和加工精度，改善加工表面质量。电流密度和加工时间的选择也十分重要，电流密度过大会加剧杂散腐蚀，电流密度过小则会降低加工效率，延长加工时间，而加工时间过长会加剧晶界腐蚀。在满足毛刺去除效率的前提下，加工时间主要应根据加工圆角的大小来确定。

    4应用实例

    脉冲电化学去毛刺工艺已成功运用于喷油嘴内孔、液压阀体内孔、活塞套、轴承保持架以及纺机分梳辊用金属针布等零件的去毛刺加工，去除毛刺的效果良好，形成了要求的光滑圆弧，且获得了较好的表面质量。

    喷油嘴内孔去毛刺喷油嘴内孔孔径一般为0.25～0.5mm，去毛刺工艺装置见图3。采用正交试验法得出优选工艺参数为：电解液为浓度约12%的硝酸钠溶液，加工间歇0.1mm，脉冲宽度200µs，脉冲频率1000Hz，加工电流5A，加工电压15V，加工时间6s。加工后成功去除了喷油嘴内孔毛刺，并形成了约R0.1mm圆角，加工表面粗糙度达到Ra1.6µm。

    金属针布去毛刺

    纺织机械中的分梳辊用金属针布外形如图4所示。由于该零件为低刚度薄壁零件，采用机加工方法去毛刺较困难。采用脉冲电化学去毛刺时，优化工艺参数为：电解液为浓度约10%的硝酸钠溶液，加工间隙0.2mm，脉冲周期1ms，脉冲间隔0.5ms，加工电流5A，加工电压10V，加工时间5s。去毛刺效果及加工表面质量良好。

    由于电解液具有一定腐蚀作用，因此脉冲电化学去毛刺加工后应采用超声波清洗等方法及时清洗工件，也可采用硝酸钠和亚硝酸钠水溶液进行防腐处理。

    脉冲电化学去毛刺工艺设备简单、操作方便、应用范围广(尤其适用于薄壁件和刚性较差的零件)、加工效率高，具有良好的应用前景。