電解去毛刺是一種符合“綠色制造”要求的先進(jìn)去毛刺工藝。該工藝采用脈沖電源代替直流電源，并在非線性電解液中進(jìn)行加工；加工時(shí)，工件接脈沖電源的正極，與毛刺部位相對(duì)應(yīng)的工具電極接脈沖電源的負(fù)極，工件陽(yáng)極與工具陰極之間保持較小的加工間隙，且工具陰極無(wú)進(jìn)給。該工藝具有以下特點(diǎn)：①由于加工所用電解液為中性無(wú)機(jī)鹽水溶液，因此不會(huì)污染環(huán)境；②由于脈沖電流的間隙作用和壓力波的攪拌作用改善了加工間隙內(nèi)的電場(chǎng)和流場(chǎng)條件，降低了對(duì)電解液流動(dòng)特性的要求，因此有利于獲得穩(wěn)定、理想的加工過(guò)程；③由于在加工過(guò)程中無(wú)切削力，不會(huì)形成附加應(yīng)力和表面變質(zhì)層，因此可改善加工表面微觀幾何形貌以及零件的物理、化學(xué)和機(jī)械性能 脈沖電解去毛刺加工的基本原理如圖1所示。工件接脈沖電源的正極，工具電極接脈沖電源的負(fù)極，工具陰極與工件毛刺部位對(duì)應(yīng)放置。加工時(shí)，首先在加工間隙內(nèi)加入電解液，然后接通脈沖電源，此時(shí)工件陽(yáng)極表面將發(fā)生氧化反應(yīng)，工具陰極則將發(fā)生還原反應(yīng)。工件陽(yáng)極的基本電化學(xué)反應(yīng)式為
M-ne→Mn+
Mn++n(OH)→Fe(OH)n↓
工具(陰極)的基本電化學(xué)反應(yīng)式為
2H++2e→H2↓
加工時(shí)，在工件陽(yáng)極附近形成一層很薄的氧化膜，可在工件陽(yáng)極與電解液之間起到隔離作用。該氧化膜具有較高的電阻和較小的電導(dǎo)率，可阻止工件陽(yáng)極表面進(jìn)一步溶解，對(duì)工件陽(yáng)極具有一定保護(hù)作用。在電解液的快速?zèng)_刷作用下，工件陽(yáng)極表面凹陷處的氧化膜因不易擴(kuò)散而較厚；工件陽(yáng)極表面凸出處(如毛刺、微觀凸出部位等)的氧化膜因容易擴(kuò)散而較薄。由于氧化膜的分布不均勻，使毛刺等凸出部位始終與新鮮的電解液接觸，因此毛刺部位的金屬溶解速度遠(yuǎn)大于陽(yáng)極表面的其它部位，從而使毛刺被迅速溶解、去除。
在陽(yáng)極溶解過(guò)程中，根據(jù)電化學(xué)加工基本規(guī)律(法拉第電解定律)可推導(dǎo)出金屬陽(yáng)極(工件)沿進(jìn)給方向的深度蝕除速度va(mm/min)為
va=hwi
式中：h——電流效率
w——被電解物質(zhì)的體積電化學(xué)當(dāng)量(mm3/A·h)
i——電流密度(A/cm2)
當(dāng)電解液的成分、濃度、加工溫度等參數(shù)確定后，陽(yáng)極某點(diǎn)的蝕除速度主要取決于通過(guò)該點(diǎn)的電流密度i。
根據(jù)電場(chǎng)理論可知，在零件表面毛刺等凸出部位電荷較集中，在表面凹陷處電荷則較少。由于電力線分布不均勻，凸出部位的電力線分布密集，電流密度高，金屬去除較多(見(jiàn)圖2)；凹陷部位的電力線分布相對(duì)稀疏，電流密度較低，金屬去除較少。由于毛刺處通過(guò)的電流密度遠(yuǎn)大于工件陽(yáng)極表面的其它部位，因此毛刺被迅速溶解。
綜上所述，由于氧化膜分布不均勻，工件陽(yáng)極表面毛刺等凸出部位氧化膜較薄，可始終與新鮮電解液保持接觸，因此電化學(xué)反應(yīng)速度快；由于電力線分布不均勻，工件陽(yáng)極表面毛刺等凸出部位電力線分布密集，電流密度大，蝕除速度較快。因此，脈沖電化學(xué)去毛刺加工可達(dá)到迅速去除、溶解毛刺并形成光滑圓角的目的。通過(guò)合理采用工具陰極遮蔽技術(shù)，可有選擇地去除毛刺，不會(huì)影響工件陽(yáng)極表面原有的尺寸精度和表面質(zhì)量
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