混气电解加工

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《特种加工手册》第456页（1527字）

为提高电解加工复制精度，常采用混气加工．所谓混气加工，如图7-20所示，就是在电解液中混入一定量的气体(通常是在NaCl电解液中混入压缩空气)，通过气液混合腔使电解液雾化为气液混合物，然后送入加工区进行加工．电解液中混入空气后，其加工特性得到很大改善，其特点如下所述．

7．3．7．1 混气电解加工特点

图7-20 混气电解加工示意图

(1)改善加工质量．其原因是：电解液中混入气体后，由于气体是不导电的，加工间隙内电阻率增大，电解液的导电特性改变，且随压力的变化而变化．例如：在间隙小的地方压力高，电阻率低，电解作用强；在间隙大的地方压力低，电阻率高，电解作用减弱．这就令加工间隙趋向均匀，提高了复制精度．此外，由于气液混合物中的气体是可以压缩的，所以要考虑气体密度的变化对流速的影响．这种气体密度的变化使电解液具有强烈的搅拌作用和冲击作用，从而改善了加工间隙内的流场分布，消除了加工间隙中的“死角”．

(2)改善工具设计及减小加工后表面修磨量．由于气的引入可改善流场分布及消除间隙死角，故工具设计大为简化．同时由于加工精度的提高，加工后的表面人工修磨量大为减小．

(3)减小加工速度．由于电解液中引入空气，电阻率增大，电流密度减校故其加工速度低于一般电解加工．同时要引入空气，就必须备有气路系统，这令加工设备复杂化．一般用NaCl电解液时，混气电解加工之加工速度仅为一般电解加工速度的1／2～1／3．

7．3．7．2 加工工艺的特殊要求

混气电解加工主要工艺参数除一般电解加工的工艺参数之外，还有两个特殊要求，即气液混合比和气压大小．

气液混合比指混入电解液的气体流量与电解液流量之比．因气体体积随压力而变化，在不同压力下，气液混合比也不同．一般有两种表示法．

①加工压力下的气液混合比Z_ρ．

式中：α——气体流量计的修正系数，对于转子流量计，

p——加工压力(10^-1MPa)；

Q_g——气体流量计所示之气体流量(m³／h)；

Q_e——液体流量计所示之液体流量(m³／h)．

②标准状态下(一个大气压、20℃)的气液混合比Z_cρ．

在生产中，这两种气液混合比都在用．生产中实践证明，取Z_ρ=5～8，可明显提高复制精度，改善表面质量．若Z_ρ过高，如Z_ρ>10，则电解液中含气量过高，间隙电阻过大，加工速度大为降低，且对提高复制精度、改善表面质量贡献不明显．反之，若Z_ρ<5，则非线性效果差，复杂精度降低．故气液混合比应视具体情况定．一般型孔加工，Z_ρ=5～8；叶片加工，Z_ρ=5～10；型腔加工，Z_ρ=10左右．