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纳秒脉冲电流提高微细电化学加工精度的研究

张朝阳1　朱　荻2

1.江苏大学,镇江,212013

2.南京航空航天大学,南京,210016

摘要:分析了电极反应的暂态过程,探讨了超短脉冲电流提高电化学加工精度的机理,并根据法拉

第定律和巴特勒伏尔摩方程建立了电化学暂态加工的数学模型。在微细电化学加工系统中,采用纳秒

级的超短脉冲电流,通过加工试验验证了理论分析,加工出了直径为20

μm 的微小孔。关键词:微细电化学加工;纳秒脉冲电流;理论模型;加工精度

中图分类号:T G662 文章编号:1004—132X (2008)14—1716—04

R esearch on Improving the Machining Accuracy of Micro -ECM by N anosecond Pulse Current

Zhang Zhaoyang 1　Zhu Di 2

1.Jiangsu U niversity ,Zhenjiang ,Jiangsu ,212013

2.Nanjing University of Aeronautics and Ast ronautics ,Nanjing ,210016

Abstract :According to t he t ransient p rocess of electrochemical reactions ,t he mechanism of t hat ult ra -short p ulse current can imp rove t he machining accuracy of ECM was investigated.And t he t heoretical model of ECM transient process was developed based on t he Faraday ’law and Butler -Volmer equatio n.The t heoretical analysis was verified wit h t he subsequent machining experiment s.

U sing t he application of nano second p ulse current ,t he micro -hole wit h 20μm in diameter is machined in t he micro -ECM experimental system.

K ey w ords :micro -ECM ;nanosecond p ulse current ;t heoretical model ;machining accuracy

收稿日期:2007—07—02

基金项目:国家自然科学基金资助重点项目(50635040)

0　引言

电化学去除加工技术———电解加工(elect ro 2chemical machining ,ECM )是利用电化学反应溶解去除工件材料,实现成形加工的制造技术。由于工件被加工表面不会出现熔凝层、热影响区和残余应力等加工缺陷,而且工具电极不存在损耗等特点,使其具有一定的优势,尤其是对于毫米或微米级的微小零件的加工更是如此[1,2]。然而,电化学加工过程中的杂散腐蚀现象会严重影响微细加工的精度。最近国外的研究人员在电解加工系统中采用参比电极和辅助电极技术,精确控制电极电位,并利用纳秒脉冲电源,抑制杂散腐蚀作用,实现了微米级去除量的可控电化学反应[3]。本文通过纳秒脉冲电解加工与一般电解加工的比较,分析了纳秒脉冲对电化学反应的影响作用。根据电极反应的暂态过程,探讨纳秒脉冲微细电解加工的机理,建立加工过程的数学模型,并利用加工试验验证所作的理论分析。

1　纳秒脉冲电解加工的特点

纳秒脉冲电解加工作为一项新技术与以往的

电解加工有很大区别。一般电解加工采用直流电源,对工具阴极和工件阳极连续供电,电解液流过两极之间的加工间隙构成导电通路。阳极表面在电化学反应作用下不断溶解,实现工件材料的去除,加工效率高,但加工精度只有012～017mm 。为提高加工精度,脉冲电源逐渐替代了直流电源。脉冲电解加工时电源周期间歇供电,利用加工过程中压力波的脉冲效应产生去极化、散热的效果,提高加工间隙内流场、电场的均匀性以及加工过程的稳定性,强化电流效率η对电流密度i 的非线性特性。早期的脉冲电解以低频(数十赫兹)宽脉冲(毫秒级)电流周期供电,使加工精度提高到了011～012mm 。但加工效率较低,脉冲效应未能充分体现。于是研究人员提出了高频(千赫兹)窄脉冲(数十微秒)电解加工,脉冲效应随着频率提高而相应加强,使电解加工的非线性特性被进一步强化。同时脉宽变窄,使单个脉冲能量减小,导致间隙热平衡温度下降,稳定加工的最小间隙

变小,加工精度可以达到50μm ,使其进入了微细加工领域。

随着加工精度的提高,加工间隙减小至数十微米,电解产物的及时排出变得越来越困难。因为金属工件在NaNO 3等非线性电解液中的加工

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产物会化合成氢氧化物沉淀,阻塞加工间隙,最终导致短路。而以往排出电解产物通常采用冲液方法,但对于微细电解加工,冲液会造成微细工具电极的振动,严重影响加工精度。这就需要利用酸性电解液或高速旋转电极,以解决电解产物问题。由于工具电极直径只有数十微米,其旋转的线速度很低,为了使电解液对流、排出产物,其转速需达上万转,而且对微细电极的形状精度以及加工机床的旋转精度要求很高。如果采用酸性电解液(如HCl、H2SO4等),电解产物呈溶解状态,不会产生沉淀,就可以使加工间隙减小至几微米[4],但加工中杂散腐蚀比较严重,为了增强定域蚀除能力,进一步提高加工精度,纳秒脉冲电源被应用于微细电解加工中。

纳秒脉冲微细电解加工使用纳秒脉冲电源对电极/溶液界面的双电层进行充电,引起电极极化。由于电流持续时间非常短,电极极化还未达到稳定状态就进入了脉冲间歇,电化学反应条件不断变化,属于暂态加工过程。因此应该利用电极过程的暂态分析法,研究通电前后电极/溶液界面上所发生的物理、化学变化和电极间的等效电路,探讨其加工机理。而直流电解和脉宽在微秒级的脉冲电解都是利用电极过程进入稳定状态后的电化学反应实现工件材料的去除加工,常用极化曲线研究,属于稳态加工过程。这正是纳秒脉冲电解加工与以往电解加工在加工机理上最重要的区别。

2　纳秒脉冲电解加工的数学模型

电解加工是利用金属在电解液中发生电化学阳极溶解的原理,将工件加工成形的。对于浸入电解液中的金属电极,在通电条件下所发生的变化称为电极反应过程。该过程主要包括电极界面双电层的充放电过程、电化学反应过程、反应物的传质扩散过程和带电粒子的电迁移过程等几个基本步骤。金属电极在电极反应过程中会发生电化学极化和浓差极化,使电极电位偏离平衡电位,产生过电位。电化学极化和浓差极化都是影响电极反应速度的重要因素。工件材料的蚀除是通过电化学反应实现的,因此需要抑制浓差极化,使电化学反应成为控制电极反应的决定性步骤。

电极表面液层中的带电粒子由于电极反应会造成浓度梯度,并向溶液内部扩散,扩散速度可用扩散电流密度i l反映。对于纳秒脉冲条件下平面电极的电化学反应,由扩散传质引起的非稳态极限扩散电流密度为

i l=nFC0

πt(1)式中,n为电极反应中的电子数;F为法拉第常数;C0为溶液深处浓度;D为扩散系数;t为电极反应时间。

由式(1)可知,非稳态扩散电流随极化时间的延长而减小;反之极化时间越短,扩散电流越大,浓差极化越小。

对于0.1mol/L的HCl电解液,H+的初始浓度C0=10-4mol/cm3,D=10-5cm2/s,n=1,脉冲电流持续时间t=50ns,可得i l=79A/cm2。其扩散电流如此之大,说明纳秒脉冲条件下电极暂态过程可以排除浓差极化的影响。而一般电化学加工主要受浓差极化影响,高频脉冲电化学加工则受浓差极化和电化学极化混合影响,采用高速旋转电极也是为了减小浓差极化。虽然电极反应过程的理论基础是法拉第定律,但对于浓差极化应根据Fick扩散定律研究其极化过程,而分析电化学极化主要根据Butler-Volmer方程[5]。

在纳秒脉冲的每个周期内,随着脉冲电流对电极/溶液界面双电层的充电,电极上过电位φ逐渐增大;脉冲结束时,φ还未达到稳态值。工件加工区和非加工区双电层上的过电位随脉冲的变化如图1所示。其中t on为脉冲宽度;t off为脉冲间隔;

E0为阳极工件的分解电位。

图1　电极电位随时间的变化

由图1可知,对于纳秒脉冲的电化学极化过程,双电层的充电时间非常短,电极上过电位φ随时间变化,总是处于暂态过程中。φ的表达式为

φ=φ∞[1-exp(-t

τ)](2)式中,φ∞为稳态过电位;τ为双电层充放电的时间常数。

当极化时间t≥5τ时,电极电位才能够达到稳态过电位的99%,电极反应过程达到稳定状态。直流电解和脉宽在微秒级的脉冲电解都是利用电极过程进入稳态后的电化学反应实现加工的。

将式(2)中的指数项用泰勒级数展开,并略去高次项后,可以得到简化式:

φ=φ∞t

τ(3)对于工具阴极、工件阳极和电解液构成的电

纳秒脉冲电流提高微细电化学加工精度的研究———张朝阳　朱　荻

化学反应系统,在纳秒脉冲条件下电极暂态过程的加工模型如图2所示。C d 、R r 、R e 构成了电化学反应的极间等效电路。根据电路原理,充放电时间常数为

τ=RC

(4)

式中,R 为等效电路电阻,是R r 和R e (或R e )的并联电阻

值;C 为双电层的等效电容

。

1.电解液

2.超短脉冲电源

3.工具阴

4.电化学反应电阻R r

5.非加工区电解液电阻R e

6.加工区电解液电阻R e

7.双电层电容C d 8.工件阳极

图2　电极暂态过程的加工模型

等效电路电阻R 与电解液种类、浓度和电极间的加工间隙有关。工件上的加工区域极间间隙最小,电解液电阻也最小,记为R 1,决定双电层充放电的时间常数τ1=R 1C;非加工区域离工具阴极较远,电阻较大,记为R 2,时间常数τ2=R 2C 。正是由于τ1<τ2,非加工区时间常数大,电极双电层还未完全充电就进入脉冲间歇的断电阶段,又开始放电,不能达到峰值电压;而加工区的双电层能够完全充电,电极电位接近电压峰值。于是,造成了加工区和非加工区施加相同的脉冲电压却产生不同的过电位[6]。

电极电位的变化会影响电极界面的电流密度,进而影响电极上进行的电化学反应速度。根据电化学极化的Butler -Volmer 方程,电极上双电层的过电位φ与电化学反应的电流密度i 的关系为

i =i 0exp (

βn F

R g T a

φ)(5)

式中,i 0为交换电流密度;β为电极反应的传递系数;R g 为气体常数;T a 为绝对温度。

根据法拉第定律,电极界面上发生电化学反

应物质的量ν与通过的电量和材料的电化学当量成正比。对于脉冲电解加工,每个脉冲周期T p 内的电量相同。因此,电化学去除量为

ν=ωIt m =ωt m

T p

∫t on

i (t )A d t

(6)

式中,ω为体积电化学当量;I 为加工电流;A 为加工面积;

t m 为加工时间。

由于超短脉冲电流能够将电化学反应限制在工具电极周围很小的尺寸范围内,加工面积基本不变,因此可以用加工进给速度v a 表示电化学暂态加工的数学模型:

v a =ωi =A c

τT p φ∞

[exp (B c t on

τφ∞)-1]

(7)

A c

=i 0ωR g T a βn F B c =

βn F

R g T a

式中,A c 、B c 均为常数。

由式(7)可知,时间常数τ、脉冲周期T p 、脉冲

宽度t on 以及电极电位的稳态值φ∞决定了纳秒脉冲微细电解加工的加工效果。因此,在外加纳秒脉

冲电源作用下,在1≤t on <τ2中选用合适的加工脉冲参数,可以使加工区过电位超过阳极金属的

分解电位;非加工区的过电位低于分解电位,就可以使电化学反应只发生在加工区,非加工区几乎不发生电化学反应。

可以通过检测电化学电极电位来验证所作的分析,图3所示为工件表面双电层极化电位随距离的变化情况,横轴X 是工件加工面在水平方向与阴极边缘的距离(如图3中右上侧的示意图)。试验条件:超短脉冲电源输出50ns 脉宽、500ns

周期、116V 的电压,加工间隙取014μm 。可看出:虽然加工区的电位只有外加电压的一半,但在

阴极边缘以外2

μm 的非加工区,极化电位只有200mV ,基本与平衡电位一致。因为电解加工的材料蚀除由电极表面双电层的过电位决定,因此

在X 方向的距离小于4

μm 的非加工区,被蚀除的工件材料非常少,与加工区相比几乎可以

忽略[7]

。

图3　电极电位随距离的变化

对于纳秒脉冲微细电化学加工,阳极工件上

只有加工区的材料被溶解蚀除,从而显著增强了定域蚀除能力,能够实现微米级的电化学加工。而普通脉冲电化学加工提高加工精度主要是利用钝化电解液的非线性特性,使加工区处于超钝化溶解,非加工区产生钝化反应基本不溶解。

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3　纳秒脉冲微细电解加工试验研究

本试验中采用的微细电化学加工系统如图4所示。工具电极装夹在自行研制的微细电化学加工机床的主轴上,由Z 轴步进电机带动做垂直方向进给。工件固定于电解液槽内安装在X -Y 二维工作台上,工作台由两个步进电机驱动作平面运动。微细电化学加工机床采用PC810工控机和N I 公司的PCI -7344多功能控制卡作为数据处理和运动控制系统的核心

。

1.PCI -7344多功能控制卡

2.霍尔电流传感器

3.Z 轴步进电机

4.阴极工具纳秒脉冲电源

5.纳秒脉冲电源

6.示波器

https://www.wendangku.net/doc/8e13392192.html,D 摄像头

8.电解液槽

9.阳极工件　10.工作台11.X 轴步进电机　12.Y 轴步进电机

图4　微细电化学加工的试验系统

加工试验的过程如下:利用霍尔电流传感器

采集加工回路的电流信号,通过控制卡的A/D 转换器将所采集的模拟信号转换,再送入PC 机进行数据处理,判断加工状态。然后,利用模拟量输出通道控制电化学加工脉冲电源。同时,用泰克公司的TDS2024示波器观察加工过程中电极之间脉冲波形的变化,从而检测加工中纳秒脉冲电源的脉冲频率、脉宽和脉间大小、脉冲电压幅值是否正常。CCD 摄像头用于在线观测加工效果,可以实时将观测结果通过视频转换卡传入PC 机,随时了解被加工工件的尺寸和形状。

纳秒脉冲电解加工时,先利用干对刀的方法确定初始加工间隙,再改变电源的参数进行微细加工。由于脉冲电流持续时间非常短,电化学反应始终处于暂态过程中,工具电极和工件之间的加工间隙可以减小至几微米,利用工具电极和所加工微孔之间的侧面间隙来反映加工的定域性。

图5所示为分别采用3.5V 、4V 和5V 的峰

值电压时,不同脉冲宽度对加工精度的影响。试

验中以直径10

μm 的钨丝为工具电极,40μm 厚的镍板为被加工工件,电解液选用012mol/L 的HCl

溶液,脉冲频率为2M Hz ,脉冲宽度分别为40ns 、60ns 、80ns 和100ns 。加工开始前,先利用电极的短

路接触对刀,然后钨丝回退5

μm 作为初始加工间隙。加工过程中,工具电极以匀速垂直向下进给,

进给速度为5

μm/min 。图5所示的试验结果显示:随着脉冲宽度的增加,电极/溶液界面的极化反应

时间延长,电化学影响区扩大,定域蚀除能力下降。降低加工电压,可以减小电解加工的杂散腐蚀,提高加工精度。当电压幅值降低到3V 以下,由于电化学反应电流太小,工件的溶解蚀除很慢,加工过程的稳定性差,

容易发生短路。

1.峰值电压为3.5V

2.峰值电压为4V

3.峰值电压为5V

图5　脉冲参数对加工间隙的影响

图6所示为选用3.5V 的脉冲电压幅值、

2M Hz 的脉冲频率和40ns 脉冲宽度,加工出的20

μm 直径微孔。微孔周围基本无杂散腐蚀,证明了纳秒脉冲在提高电化学反应定域性、提高加工精度方面的显著特点。加工过程中的平均电流

为0105～012mA ,所加工的孔直径在20～40

μm 之间,通过计算得到超短脉冲微细电解加工的电流密度为15～20A/cm 2。如果选用直径更小的工具电极,可以将电流密度提高至50A/cm 2左右,从而进一步提高加工进给速度

。

图6　<20

μm 微孔的SEM 照片(下转第1723页)

纳秒脉冲电流提高微细电化学加工精度的研究———张朝阳　朱　荻

小,流量小,属于低载、低速运行工况。所研制的液压伺服控制加载系统的各项性能指标中,系统工作压力为7M Pa,行程为±0.05m,伺服阀额定流量为15L/min等。试验表明,力跟踪精度达到8%,力感同步控制误差达012s。

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(编辑　郭　伟)

作者简介:王　辉,男,1966年生。中国民航大学航空工程学院副教授、博士。研究方向为流体传动及控制、系统模拟及仿真、故障诊断等。许守林,男,1982年生。中国民航大学航空工程学院硕士研究生。王立文,男,1962年生。中国民航大学地面特种设备研究基地教授、博士后研究人员。冯英进,男,1946年生。中国民航大学交通工程学院教授。

(上接第1719页)

4　结束语

本文根据电化学原理,分析了超短脉冲条件下电极反应的暂态过程,研究了纳秒脉冲电流提高电化学加工精度的机理,建立了加工过程的数学模型。利用所建立的电化学暂态加工模型,从理论上分析了超短脉冲、电解液、加工间隙等参数对加工精度的影响,并通过试验进行了验证。在所构建的微细电化学加工系统中,采用纳秒脉冲电源和低浓度的酸性电解液,使电极表面双电层的极化被局限在电极端部数微米的加工区域内,利用双电层的空间约束控制了电化学加工的形状精度与尺寸精度,显著提高了加工的微细程度和加工精度。

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(编辑　郭　伟)

作者简介:张朝阳,男,1973年生。江苏大学机械工程学院讲师、博士。研究方向为特种加工新技术及新工艺。发表论文10余篇。朱　荻,男,1954年生。南京航空航天大学机电学院教授、博士研究生导师,教育部长江学者计划特聘教授。

飞行模拟器操纵负荷力加载控制系统的试验研究———王　辉许守林冯英进等

高频脉冲电化学去毛刺

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。

(完整版)机械加工精度

第七章机械加工精度本章主要介绍以下内容： 1．机械加工精度的基本概念 2．影响机械加工精度的因素 3．加工误差的统计分析 4．提高加工精度的途径课时分配：1、4，各0.5学时，2、 3，各1.5学时重点：影响机械加工精度的因素难点：加工误差的统计分析随着机器速度、负载的增高以及自动化生产的需要，对机器性能的要求也不断提高，因此保证机器零件具有更高的加工精度也越显得重要。我们在实际生产中经常遇到和需要解决的工艺问题，多数也是加工精度问题。研究机械加工精度的目的是研究加工系统中各种误差的物理实质，掌握其变化的基本规律，分析工艺系统中各种误差与加工精度之间的关系，寻求提高加工精度的途径，以保征零件的机械加工质量，机械加工精度是本课程的核心内容之一。本章讨论的内容有机械加工精度的基本概念、影响加工精度的因素、加工误差的综合分析及提高加工精度的途径四个方面。 7.1机械加工精度概述一、加工精度与加工误差(见P194） 1、加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数的符合程度。符合程度越高，加工精度越高。一般机械加工精度是在零件工作图上给定的，其包括：1）零件的尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。 2）零件的形状精度：加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。 3）零件的位置精度：加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。 2、获得加工精度的方法： 1）试切法：即试切--测量--再试切--直至测量结果达到图纸给定要求的方法。 2）定尺寸刀具法：用刀具的相应尺寸来保证加工表面的尺寸。 3）调整法：按零件规定的尺寸预先调整好刀具与工件的相对位置来保证加工表面尺寸的方法。 3、加工误差：实际加工不可能做得与理想零件完全一致，总会有大小不同的偏差，零件加工后的实际几何参数对理想几何参数的偏离程度，称为加工误差。加工误差的大小表示了加工精度的高低。生产实际中用控制加工误差的方法来保证加工精度。 4、误差的敏感方向：加工误差对加工精度影响最大的方向，为误差的敏感方向。例如：车削外圆柱面，加工误差敏感方向为外圆的直径方向。（见P195图7.2）

提高数控磨床加工精度的方法

提高数控磨床加工精度的方法数控磨床动态优化设计是提高机床加工精度的关键，外在的调整只是辅助而已。精确的原始数控磨床的有限元模型包括联合表面的动态模型，它是基于具体的动态测试和理论分析的比较结果而建立的。应用敏感性分析方法来优化部件的加强筋的布局和参数。应用模态频率分离技术使主要部件的频率相互分离，并优化主要部件的结构。动态优化设计的结果表明新数控磨床的一阶固有频率比原来提高了17％，而磨床头架和工件之间的相对振动位移相应减少了10％。磨削振纹消除了，加工精度大大提高了。动态优化设计是提高机床加工精度的关键问题。目前的机床制造企业在开发新的机床时倾向于采用经验，类比和静态设计等方法。简单的力学计算是优化部件的强度，刚度和振动稳定性的主要方法。几乎没有引进先进的动态设计技术和动态优化软件。所以很难实现轻重量设计、获得高精度。由于振动稳定性和主轴系统的热变形等各种影响因素，高速机床更难提高加工精度。这篇文章用了计算机模拟和分析的方式研究机床设计的动态优化方法。首先建立有限元模型，用动态测试结果修改理论有限元模型，以提高模型精度。第二，用灵敏度分析方法优化部件加强筋的布局和参数。第三，应用模态频率分离技术使主要部件的频率相互分离，并优化主要部件的结构。最后，达到整个数控磨床机床的动态优化目标。富信成-哈特曼公司创立于2000年，专业从事磨床机械的研发与制造。由于引进日本和台湾精湛制造技术，生产效率高，使得本公司成为磨床机械界后起之秀。目前本公司生产的高精度无心磨床,CNC外圆磨床,高精度外圆磨床,数控外径研磨机,数控无心磨床，高精密平面磨床，高精密数控内圆磨床，高精密数控复合磨床等产品，品质已居同行最佳之林，致力打造中国磨床机械制造业第一品牌。哈特曼身为基础工业，兢兢业业为业界以最理想的价格提供最精良的机械加工设备，以其能提升整体业界品质，让中国的机械设备，模具零件，机械加工业得以超越发展。

内孔去毛刺的十一种方法

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：

11种去毛刺除毛刺方法选择

11种去毛刺除毛刺方法选择 1、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、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：

4 脉冲信号产生电路共23页文档

4 脉冲信号产生电路 4.1 实验目的 1．了解集成单稳态触发器的基本功能及主要应用。 2．掌握555定时器的基本工作原理及其性能。 3．掌握用555定时器构成多谐振荡器、单稳态触发器的工作原理、设计及调试方法。 4.2 实验原理 1．集成单稳态触发器及其应用在数字电路的时序组合工作中，有时需要定时、延时电路产生定时、展宽延时等脉冲，专门用于完成这种功能的IC，就是“单稳延时多谐振荡器”，也称“单稳触发器”。其基本原理是利用电阻、电容的充放电延时特性以及电平比较器对充放电电压检测的功能，实现定时或延时，只需按需要灵活改变电阻、电容值大小，就可以取得在一定时间范围的延时或振荡脉冲输出。常用的器件有LS121/122、LS/HC123、LS/HC221、LS/HC423、HC/C4538及CC4528B等。集成单稳态触发器在没有触发信号输入时，电路输出Q=0，电路处于稳态；当输入端输入触发信号时，电路由稳态转入暂稳态，使输出Q=1；待电路暂稳态结束，电路又自动返回到稳态Q=0。在这一过程中，电路输出一个具有一定宽度的脉冲，其宽度与电路的外接定时元件C ext 和R ext 的数值有关。图4-1

集成单稳态触发器有非重触发和可重触发两种，74LS123是一种双可重触发的单稳态触发器。它的逻辑符号及功能表如图4-1、表4-1所示。在表4-1中“正”为正脉冲，“负”为负脉冲。 LS/HC123的特点是，复位端CLR也具有上跳触发单稳态过程发生的功能。在C ext >1000pF时，输出脉冲宽度t w ≈0.45R ext C ext 。器件的可重触发功能是指在电路一旦被触发（即Q=1）后，只要Q还未恢复到0，电路可以被输入脉冲重复触发，Q=1将继续延长，直至重复触发的最后一个触发脉冲的到来后，再经过一个t w （该电路定时的脉冲宽度）时间，Q才变为0，如图4-2所示：图4-2 74LS123的使用方法：（1）有A和B两个输入端，A为下降沿触发，B为上升沿触发，只有AB=1时电路才被触发。（2）连接Q和A或Q与B，可使器件变为非重触发单稳态触发器。（3）CLR=0时，使输出Q立即变为0，可用来控制脉冲宽度。（4）按图4-3、3-5-4连接电路，可组成一个矩形波信号发生器，利用开关S瞬时接地，使电路起振。图4-3 图4-4 2．555时基电路及其应用 555时基电路是一种将模拟功能和数字逻辑功能巧妙地结合在同一硅片上的新型集成电路，又称集成定时器，它的内部电路框图如图4-5所示。图4-5 电路主要由两个高精度比较器C 1、C 2 以及一个RS触发器组成。比较器的参考电压分别是2/3V CC 和1/3V CC ，利用触发器输入端TR输入一个小于 1/3V CC 信号，或者阈值输入端TH输入一个大于2/3V CC 的信号，可以使触发器状态发生变换。CT是控制输入端，可以外接输入电压，以改变比较器的参考电压值。在不接外加电压时，通常接0.01μF电容到地，DISC是放电输入端，当输出端的F=0时，DISC对地短路，当F=1时，DISC对地开路。 R D 是复位输入端，当R D =0时，输出端有F=0。器件的电源电压V CC 可以是+5V~+15V，输出的最大电流可达200mA，当电源电压为+5V时，电路输出与TTL电路兼容。555电路能够输出从微秒级到小时级时间范围很广的信号。（1）组成单稳态触发器 555电路按图4-6连接，即构成一个单稳态触发器，其中R、C是外接定时元件。单稳态触发器的输出脉冲宽度t w ≈1.1RC。图4-6 （2）组成自激多谐振荡器图4-7 自激多谐振荡器电路按图4-7连接，即连成一个自激多谐振荡器电路，此电路的工作过程

[知识]电化学去毛刺工艺

[知识]电化学去毛刺工艺电化学去毛刺工艺摘要:介绍了脉冲电化学去毛刺工艺的加工机理及工艺要点(工具阴极、脉冲电源、电解液等)，并给出了加工实例。 1 引言机械零件在制造加工过程中产生的毛刺不仅直接影响零件本身的精度和外观质量，还会影响整个产品的使用性能和寿命。此外，由于去毛刺工序要花费工时和费用，因此将直接影响产品的成本和价格，成为降低生产成本的障碍之一，全世界每年花费在去毛刺方面的费用约为100亿美元。目前，国外已从系统工程的角度来研究毛刺问题，并成立了“世界去毛刺协会”(Worldwide Burr Technology Committee，WBTC)，大力实施“毛刺工程”(Burr Engineering)。去毛刺工艺属于表面光整加工范畴，目前主要采用刮刀、油石、砂布、钢丝刷轮、滚磨、振动、喷沙和撞击等手工或机械方式以及化学、高温、水射流、磨粒挤压、电化学、脉冲电化学等非机械方式去除毛刺(航空业还采用机器人打磨等方式去毛刺)，这些不同的去毛刺方法各有利弊。去毛刺一般为零件的最终精加工工序，因此在去除毛刺的同时还必须保证零件具有良好的表面质量，其加工效果与选用的去毛刺工艺方法密切相关。 2 脉冲电化学去毛刺加工机理脉冲电化学去毛刺是一种符合“绿色制造”要求的先进去毛刺工艺。该工艺采用脉冲电源代替直流电源，并在非线性电解液中进行加工;加工时，工件接脉冲电源的正极，与毛刺部位相对应的工具电极接脉冲电源的负极，工件阳极与工具阴极

之间保持较小的加工间隙，且工具阴极无进给。该工艺具有以下特点:?由于加工所用电解液为中性无机盐水溶液，因此不会污染环境;?由于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特性的要求，因此有利于获得稳定、理想的加工过程;?由于在加工过程中无切削力，不会形成附加应力和表面变质层，因此可改善加工表面微观几何形貌以及零件的物理、化学和机械性能。图1 脉冲电化学去毛刺加工的基本原理脉冲电化学去毛刺加工的基本原理如图1所示。工件接脉冲电源的正极，工具电极接脉冲电源的负极，工具阴极与工件毛刺部位对应放置。加工时，首先在加工间隙内加入电解液，然后接通脉冲电源，此时工件阳极表面将发生氧化反应，工具阴极则将发生还原反应。工件阳极的基本电化学反应式为 n+M-ne?M n+M+n(OH)?Fe(OH)? n 工具(阴极)的基本电化学反应式为 +2H+2e?H? 2 加工时，在工件阳极附近形成一层很薄的氧化膜，可在工件阳极与电解液之间起到隔离作用。该氧化膜具有较高的电阻和较小的电导率，可阻止工件阳极表面进一步溶解，对工件阳极具有一定保护作用。在电解液的快速冲刷作用下，工件阳极表面凹陷处的氧化膜因不易扩散而较厚;工件阳极表面凸出处(如毛刺、微观凸出部位等)的氧化膜因容易扩散而较薄。由于氧化膜的分布不均匀，使毛刺等凸出部位始终与新鲜的电解液接触，因此毛刺部位的金属溶解

电化学(电解)去毛刺的基本原理

电化学去毛刺的基本原理电化学去毛刺的基本原理是利用金属在电解工作液中产生阳极溶解的电化学反应现象。如下图所示：以工件为阳极，工具电极为阴极，当强迫使电解液通过工件上的毛刺和特殊设计的工具电极之间十分狭小的间隙同时，短时间加以电解电压，这时在工件的毛刺或棱边部分电流最集中，电流密度也最大，因而使毛刺很快被溶除，棱角也被倒圆。在电化学去毛刺的过程中，工件和工具电极二者是相对固定不动的，即属于固定式工具阴极的电化学加工方法。适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺，可以在工件的特定部位进行限定加工,对于手工难以处理、可达性差的复杂内腔部位，尤其是交叉孔相贯线的毛刺。脉冲电化学去毛刺是一种符合“绿色制造”要求的先进去毛刺工艺。该工艺采用脉冲电源代替直流电源，并在非线性电解液中进行加工；加工时，工件接脉冲电源的正极，与毛刺部位相对应的工具电极接脉冲电源的负极，工件阳极与工具阴极之间保持较小的加工间隙，且工具阴极无进给。该工艺具有以下特点：①由于加工所用电解液为中性无机盐水溶液，因此不会污染环境；②由于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特性的要求，因此有利于获得稳定、理想的加工过程；③由于在加工过程中无切削力，不会形成附加应力和表面变质层，因此可改善加工表面微观几何形貌以及零件的物理、化学和机械性能。脉冲电化学去毛刺加工的基本原理。工件接脉冲电源的正极，工具电极接脉冲电源的负极，工具阴极与工件毛刺部位对应放置。加工时，首先在加工间隙内加入

电解液，然后接通脉冲电源，此时工件阳极表面将发生氧化反应，工具阴极则将发生还原反应。工件阳极的基本电化学反应式为 M-ne→Mn+ Mn++n(OH)→Fe(OH)n↓ 工具(阴极)的基本电化学反应式为 2H++2e→H2↓ 加工时，在工件阳极附近形成一层很薄的氧化膜，可在工件阳极与电解液之间起到隔离作用。该氧化膜具有较高的电阻和较小的电导率，可阻止工件阳极表面进一步溶解，对工件阳极具有一定保护作用。在电解液的快速冲刷作用下，工件阳极表面凹陷处的氧化膜因不易扩散而较厚；工件阳极表面凸出处(如毛刺、微观凸出部位等)的氧化膜因容易扩散而较薄。由于氧化膜的分布不均匀，使毛刺等凸出部位始终与新鲜的电解液接触，因此毛刺部位的金属溶解速度远大于阳极表面的其它部位，从而使毛刺被迅速溶解、去除。在阳极溶解过程中，根据电化学加工基本规律(法拉第电解定律)可推导出金属阳极(工件)沿进给方向的深度蚀除速度va(mm/min)为 va=hwi 式中：h——电流效率 w——被电解物质的体积电化学当量(mm3/A·h) i——电流密度(A/cm2) 当电解液的成分、浓度、加工温度等参数确定后，阳极某点的蚀除速度主要取决于通过该点的电流密度i。根据电场理论可知，在零件表面毛刺等凸出部位电荷较集中，在表面凹陷处电荷则较少。由于电力线分布不均匀，凸出部位的电力线分布密集，电流密度高，金属去除较多；凹陷部位的电力线分布相对稀疏，电流密度较低，金属去除较少。由于毛刺处通过的电流密度远大于工件阳极表面的其它部位，因此毛刺被迅速溶解。综上所述，由于氧化膜分布不均匀，工件阳极表面毛刺等凸出部位氧化膜较薄，可始终与新鲜电解液保持接触，因此电化学反应速度快；由于电力线分布不均匀，工件阳极表面毛刺等凸出部位电力线分布密集，电流密度大，蚀除速度较快。因此，电化学去毛刺加工可达到迅速去除、溶解毛刺并形成光滑圆角的目的。通过合理采用工具阴极遮蔽技术，可有选择地去除毛刺，不会影响工件阳极表面原有的尺寸精度和表面质量。

提高孔加工的精度的方法终审稿)

提高孔加工的精度的方法文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

提高孔加工的精度的方法对于钳工专业而言，钻孔是其中最重要的加工操作，它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。钻削加工时，操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作，从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的，希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法在钳工专业的基本实习训练中，孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。在孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制，特别是对孔距的精度控制最为突出。在实践中，如果是成批量的生产加工，可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制，这样不仅能满足产品的技术要求，还能极大地提高工作效率。但在小批量的生产加工中，对孔和孔距的形状和位置精度控制，则要通过划线、找正等方法来予以保证。一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题： 1、钻孔时孔径超出尺寸要求，一般是孔径过大； 2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求； 3、孔的垂直度超出位置公差要求； 4、孔距（包括边心距和孔距）超出尺寸公差的要求；二、孔加工中出现问题的主要原因分析： 1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称，在钻削过程中，使钻头的径向受力； 2、对钻削的切削速度选择不当； 3、钻削时工件未与钻头保持垂直； 4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制；

三、提高孔加工精度的方法：在孔加工的课题训练中，对于前三个问题，需要加强练习。比如主切削刃的不对称问题，在刃磨时，要对砂轮面进行检查，如果砂轮的磨削面不平整，应及时进行修整，刃磨的角度应保持一致。对于不同的孔径，要选择相应的切削速度。在钻孔过程中，自始至终都要避免钻头的径向受力。钻孔时，不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直，也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。夹持要牢固，避免在钻孔过程中，由于夹持不牢使工件发生滑陷。这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题，在这里作一下重点阐述。传统的孔的位置精度的检查是靠划出“检查圆”和“检查框”的方法。“检查圆”它是在钻孔划线完毕后，用划规以样冲眼为中心，划出比需要加工孔的直径大的“检查圆”，作为钻孔时检查位置是否准确的参照基准。由于划规在旋转中其确定圆心的脚尖与样冲眼的接触中会产生滑动，使划规划的“检查圆”容易产生误差。“检查框”是利用高度游标卡尺在孔的十字中心线上划出等距的方格，是在钻孔的初期样冲眼灭失时，用来替代样冲眼检查孔位置是否正确的依据，“检查框”确定的找正基准可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合，保证划线精度，也避免了划“检查圆”的误差。这两种保证孔位置精度的做法在教学中很难被学生掌握。在多年的钳工实习教学实践中，对于孔距的控制我采用的是“跟踪控制法”。所谓“跟踪控制”，就是从划线开始，到加工结束，每一道加工工序都要通过认真的检查来保证孔距的精度要求在加工者的控制之中。做到前道加工工序是后一道加工工序的精度控制前提，后一道加工序是前一道加工工序的精度控制保证。一环扣一环，从而实现对孔距精度的控制。首先是划线，划线是孔加工的第一道工序，划线的质量是确保孔加工孔距精度的重要前提。俗话说“工欲善其事，必先利其器”。在孔加工确定孔中心位置的划线中，一般是采用高度游标卡尺，要划线前一是要检查高度尺的示值误差是否在规定的精度误差范

齿轮电化学去毛刺的电解液选择

文章编号:1001-3849(2003)03-0010-03　1　齿轮电化学去毛刺的电解液选择张海岩,　沈　健 (合肥工业大学机械与汽车工艺学院,安徽合肥　230009)　摘要:大批量生产的齿轮去毛刺可以采用电化学方法。针对去毛刺零件的材料,选择合适的电解液配方和工艺参数是电化学去毛刺的关键问题。介绍了电化学去毛刺的原理,提出了三种齿轮去毛刺的电解液配方以及相应的工艺参数,并分析了这三种电解液的性能特点。关　键　词:去毛刺;电解液;电化学中图分类号:T Q153 文献标识码:A 　 Choice of Electrolyte for Gear Teeth Electrochemical Deburring 　 ZHA NG Hai-yan,SHEN Jian (Hefei U niversity of T echno logy,Hefei　230009,China)　 Abstract:Debur ring for mass-pr oduced g ears can adopt electrochem ical(ECM)technique.How to choo se a prescription of electrolyte and technolog y par am eters suitable for materials to be machined,is a key pro blem in electrochemical deburring.Fundam entals of ECM is introduced. Three prescr iptions and corr espo nding technolo gy parameters are proposed and used in deburring of g ears.In addition,the function and the characteristics of the electro lyte are analyzed. Keywords:deburring;electrolyte;electro chem istry 　 1　引　言切削加工的金属零件一般采用手工的方法去除加工产生的毛刺。对于形状复杂,批量大的零件,手工去毛刺生产率低,去除效果差,而且无法做到去毛刺后的倒角均匀一致。例如大批量切削加工生产的齿轮。此时,若采用电化学去毛刺的方法,可以使所有的毛刺一次去除干净,去除效率很高。当采用合适的电解液和相应的加工工艺参数时,可以使去毛刺和倒圆角一次完成,并且可使圆角半径均匀一致,圆角表面粗糙度Ra可达1.6L m,完全满足齿轮去毛刺的质量要求。 2　电化学去毛刺原理电化学去毛刺是依据金属零件在电解液中会发生阳极溶解这个原理而进行的。在对金属进行阳极溶解的过程中,金属的去除量服从法拉第定律,金属零件的体积去除量为: ? 10 ? M ay2003 Plating and Finishing V ol.25N o.3 1收稿日期:2002-10-28 作者简介:张海岩(1955-),女,山东莱芜人,合肥工业大学高级工程师,理学学士.

13种去毛刺工艺方法总结

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）；

高压水射流去毛刺机

东莞市辉碟自动化科技有限公司是一家专门从事电化学加工技术装备及去毛刺方案供应商，集新产品研发、生产、加工与技术服务的综合性企业。我公司引进德国技术制造的电化学去毛刺机和高压水射流去毛刺机是一种创新和高效节能的全新工艺装备，替代目前传统复杂的机械去毛刺工艺的先进技术装备。数控高压水射流去毛刺机利用高压水射流去毛刺，高效节能、洁净环保、无化学污染，而且不需要进行二次清洗。高压水射流去毛刺机可以清除各种机械零件加工毛刺，锌合金，铝合金，铜合金及铸铁件外壳的飞边毛刺，不锈钢铸造件和烧结金属粉末件。例如ABS 阀体、硬质合金钻头、齿轮、链轮、气动液压阀体阀块、泵体、发动机组件、传动装置和航空航天领域。高压水射流去毛刺是最好的选择系统特点： ◆高效节能，无环境污染的清除毛刺和加工切屑。 ◆工件无二次污染。不需二次清洗。 ◆没有苛刻的化学品污染生产过程无环境污染，完全符合RoHS规程 ◆压力高，压力 20-100 Mpa 泵系统。 ◆工作是噪音低于80分贝。 ◆全面的清除毛刺和废水过滤、水利用率高，循环系统提高生产率和加快投资回报。 ◆模块化设计使客户能够轻松地集成系统和容纳各种尺寸范围的零件。 ◆可适应24小时连续生产，整套系统只需要少量的维护和检查， ◆适用于各种尺寸零部件去毛刺丰富的系统配置经验东莞市辉碟自动化科技有限公司提供的数控高压脉冲水射流去毛刺机高效清除各种机械零件毛刺装备，水刀系统清除来自各种不同范围组件的毛刺。辉碟自动化科技是中国去毛刺装备一流制造商和领导者，提供领先的去毛刺技术装备和电解加工系统。数控高压脉冲水射流去毛刺机系统配置高压泵类型 ......... 变频调速直接驱动15-45千瓦，额定电压 ......... 3相380（50-60赫兹）工作压力 ...... 20 到 100 Mpa （可选）扇型喷嘴：（外部表面和平面上清洗）

提高孔加工的精度的方法

提高孔加工的精度的方法对于钳工专业而言，钻孔是其中最重要的加工操作，它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。钻削加工时，操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作，从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的，希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法在钳工专业的基本实习训练中，孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。在孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制，特别是对孔距的精度控制最为突出。在实践中，如果是成批量的生产加工，可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制，这样不仅能满足产品的技术要求，还能极大地提高工作效率。但在小批量的生产加工中，对孔和孔距的形状和位置精度控制，则要通过划线、找正等方法来予以保证。? 一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题：? 1、钻孔时孔径超出尺寸要求，一般是孔径过大；? 2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求；? 3、孔的垂直度超出位置公差要求；? 4、孔距（包括边心距和孔距）超出尺寸公差的要求；? 二、孔加工中出现问题的主要原因分析：? 1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称，在钻削过程中，使钻头的径向受力；? 2、对钻削的切削速度选择不当；? 3、钻削时工件未与钻头保持垂直；?

4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制；? 三、提高孔加工精度的方法：? 在孔加工的课题训练中，对于前三个问题，需要加强练习。比如主切削刃的不对称问题，在刃磨时，要对砂轮面进行检查，如果砂轮的磨削面不平整，应及时进行修整，刃磨的角度应保持一致。对于不同的孔径，要选择相应的切削速度。在钻孔过程中，自始至终都要避免钻头的径向受力。钻孔时，不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直，也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。夹持要牢固，避免在钻孔过程中，由于夹持不牢使工件发生滑陷。这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。? 最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题，在这里作一下重点阐述。传统的孔的位置精度的检查是靠划出“检查圆”和“检查框”的方法。“检查圆”它是在钻孔划线完毕后，用划规以样冲眼为中心，划出比需要加工孔的直径大的“检查圆”，作为钻孔时检查位置是否准确的参照基准。由于划规在旋转中其确定圆心的脚尖与样冲眼的接触中会产生滑动，使划规划的“检查圆”容易产生误差。“检查框”是利用高度游标卡尺在孔的十字中心线上划出等距的方格，是在钻孔的初期样冲眼灭失时，用来替代样冲眼检查孔位置是否正确的依据，“检查框”确定的找正基准可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合，保证划线精度，也避免了划“检查圆”的误差。这两种保证孔位置精度的做法在教学中很难被学生掌握。在多年的钳工实习教学实践中，对于孔距的控制我采用的是“跟踪控制法”。所谓“跟踪控制”，就是从划线开始，到加工结束，每一道加工工序都要通过认真的检查来保证孔距的精度要求在加工者的控制之中。做到前道加工工序是后一道加工工序的精度控制前提，后一道加工序是前一道加工工序的精度控制保证。一环扣一环，从

实验8 脉冲信号产生电路

实验8 脉冲信号产生电路一、实验目的 1. 掌握用基本门电路构成多谐振荡器的方法。 2. 熟悉单稳态触发器的工作原理和参数选择。 3. 熟悉施密特触发器的脉冲整形和应用。二、实验原理脉冲信号产生电路是数字系统中必不可少的单元电路。如同步信号、时钟信号和时基信号等都由它产生。产生脉冲信号的电路通常称为多谐振荡器。它不需信号源，只要加上直流电源，就可以自动产生信号。脉冲的整形通常应用单稳态触发器或施密特触发器实现。脉冲信号的产生与整形可以用基本门电路来实现。现在已经有集成单稳态触发器、集成施密特触发器。另外用555 定时器也可以产生脉冲或实现脉冲整形。本实验主要研究用基本门电路组成的脉冲产生和整形电路。 1. 多谐振荡器 (1) TTL 门电路构成的多谐振荡器由于 TTL 门电路速度快，它适宜于产生中频段脉冲源，图2.8.1 是由TTL 反向器构成的全对称多谐振荡器，若取C1= C2 = C，R1= R2= R，则电路完全对称，电容充放电时间相等，其振荡周期近似为Ｔ=1.4 RC。一般R1、R2的取值不超过1K，若取R1= R2 = 500Ω ，C1= C2=100pF~100μF，则其振荡频率的范围为几十赫到几十兆赫。 (2) 环形多谐振荡器图 2.8.2 是用TTL 与非门构成的环形多谐振荡器，图中取R1=100Ω ，R W在2kΩ ~50kΩ之间变化，可调电容C的变化范围是100pF 到50μF，则振荡频率可从数千赫变到数兆赫。电路的振荡周期为Ｔ= 2.2 RC，其中R = R1+R W。

(3) 晶体振荡器用TTL 或CMOS 门电路构成的振荡器幅度稳定性较好，但频率稳定性较差，一般只能达到10-2~10-3数量级。在对频率的稳定度、精度要求高的场合，选用石英晶体组成的振荡器较为适合。其频率稳定度可达10-5以上。图2.8.3 是用CMOS 芯片CD4069 和晶体构成的多谐振荡器，C o一般取20pF。C S取10~30pF，其输出频率取决于晶体的固有振荡频率。 2. 单稳态触发器稳态触发器的特点是它只有一个稳定状态，在外来脉冲的作用下，能够由稳定状态翻转到暂稳态。暂稳态维持一段时间ＴW 以后，将自动返回到稳定状态。ＴW大小与触发脉冲无关，仅取决于电路本身的参数。单稳态触发器一般用于定时、整形及延时等。单片集成的单稳态触发器有74LS122，CC4098 等。图 2.8.4 是用与非门构成的微分型单稳态触发器，其输出脉冲宽度为：Ｔw= 0.8RC。 3. 施密特触发器施密特触发器的特点是：电路有两个稳定状态，电路状态的翻转依靠外触发电平来维持。一旦外触发电平下降到一定电平后，电路立即恢复到初始稳态。其工

电化学去毛刺工艺

电化学去毛刺工艺摘要：介绍了脉冲电化学去毛刺工艺的加工机理及工艺要点(工具阴极、脉冲电源、电解液等)，并给出了加工实例。 1 引言机械零件在制造加工过程中产生的毛刺不仅直接影响零件本身的精度和外观质量，还会影响整个产品的使用性能和寿命。此外，由于去毛刺工序要花费工时和费用，因此将直接影响产品的成本和价格，成为降低生产成本的障碍之一，全世界每年花费在去毛刺方面的费用约为100亿美元。目前，国外已从系统工程的角度来研究毛刺问题，并成立了“世界去毛刺协会”(Worldwide Burr Technolog y Committee，WBTC)，大力实施“毛刺工程”(Burr Engineering)。去毛刺工艺属于表面光整加工范畴，目前主要采用刮刀、油石、砂布、钢丝刷轮、滚磨、振动、喷沙和撞击等手工或机械方式以及化学、高温、水射流、磨粒挤压、电化学、脉冲电化学等非机械方式去除毛刺(航空业还采用机器人打磨等方式去毛刺)，这些不同的去毛刺方法各有利弊。去毛刺一般为零件的最终精加工工序，因此在去除毛刺的同时还必须保证零件具有良好的表面质量，其加工效果与选用的去毛刺工艺方法密切相关。 2 脉冲电化学去毛刺加工机理脉冲电化学去毛刺是一种符合“绿色制造”要求的先进去毛刺工艺。该工艺采用脉冲电源代替直流电源，并在非线性电解液中进行加工；加工时，工件接脉冲电源的正极，与毛刺部位相对应的工具电极接脉冲电源的负极，工件阳极与工具阴极之间保持较小的加工间隙，且工具阴极无进给。该工艺具有以下特点：①由于加工所用电解液为中性无机盐水溶液，因此不会污染环境；②由于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特性的要求，因此有利于获得稳定、理想的加工过程；③由于在加工过程中无切削力，不会形成附加应力和表面变质层，因此可改善加工表面微观几何形貌以及零件的物理、化学和机械性能。图1 脉冲电化学去毛刺加工的基本原理脉冲电化学去毛刺加工的基本原理如图1所示。工件接脉冲电源的正极，工具电极接脉冲电源的负极，工具阴极与工件毛刺部位对应放置。加工时，首先在加工间隙内加入电解液，然后接通脉冲电源，此时工件阳极表面将发生氧化反应，工具阴极则将发生还原反应。工件阳极的基本电化学反应式为 M-ne→M n+ M n++n(OH)→Fe(OH)n↓ 工具(阴极)的基本电化学反应式为