电解磨削法在剃须刀网加工的分析和应用

    随着时代和技术的发展，人类追求物质的需求也不断地更新，伴随着新技术、新材料、新工艺的开发和研究不断深入。在剃须刀行业内，刀网的加工成为目前在行业内急需改进和研究的课题。

    剃须刀的刀网是一种薄壁浅凹槽的零件。

    凹槽内表面6和7为加工平整、光滑的内表面，1、2、3、4处的转角不允许出现大于0.3mm的圆角和斜角，表面粗糙度、同心度要求高。

    目前主要的加工方法包括管子砂套磨、数控车床精加工和电火花加工等。虽然上述加工方法都能生产和加工，但存在不同程度的缺陷，影响了刀网的产量和质量，也不同程度提升了刀网成本。

    1、管子砂套磨是由砂纸卷成管状（或用胶水金钢砂混制而成），在磨削过程中，表面粗糙度受金刚砂颗粒粗细的影响，一般都采用多次磨削加工，加工效率低，由于管子砂套在旋转过程中，砂管线速度不一样，导致外磨损大，内磨损小，形成6、7内表面高低不相同，给后续加工增加难度。

    2、数控车床精加工，由于6、7槽宽度只有3—5mm，中间又有凸筋隔断，这样增加了切削的难度，表面粗糙度低，需要增加表面衍磨处理，成本高。

    3、电火花加工存在成本大、加工进度慢、设备投入大的问题，而且，电极损耗大，很难形成更大批量的生产。

    随着电化学加工的不断研究和成熟，将电化学加工和磨削结合成为一种新的加工工艺方法，称为电解磨削。电解磨削是由电解作用和机械磨削相结合的加工过程，电解磨削时，加工件在直流电源的阳极上，导电的砂轮接在阴极上，两者保持一定的接触压力，并将电解液引入加工区。当电源接通后，工件的金属表面发生阳极溶解并形成了很薄的氧化膜，其硬度比工件低，容易被高速旋转的砂磨刮除，随即又形成新的氧化膜，又被磨削反复加工，因此，其具有加工速度快，成本低，表面粗糙度高等优点。

 为实现刀网的电解磨削，特设计下面加工装备：

    1、刀网加工装置和控制系统。

    刀网电解磨削加工装置，磨头安装在主机上作为阴极，通过控制台来调节电机的转速和电解电流的大小，机床的上下移动通过气动控制系统来实现，刀网放在工作台上，作为阳极与控制台连接为一个闭合的回路。在阴极和阳极接通后，刀网表面会有气泡（氢气）冒出，所以保持装置的通风良好。

    2、刀网加工控制过程与纠正措施。

    为确保刀网在电解磨削时保持产品不发黑，表面粗糙度良好，转角清晰，经过试验和调试从以下4个方面来控制：

    （1）主机的旋转速度一般设计在12000rpm—16000rpm，磨头向下压力0.4Mpa—0.5Mpa，电流在5A—20A之间调节；转速过快，导致在对刀网磨削过程中，增加电解液的离心力，使刀网在磨削过程中，电解液不能充分充满刀网，起不了电解作用，变成单纯的机械磨削，严重时导致磨头爆裂。转速过慢，刀网内表面的粗糙度达不到要求，同时加工速度慢，效益低。主机压力的控制没有转速那样明显，但对生产效率有一点影响。

    （2）电解液

    电解液是电解磨削过程中主要介质，其主要成分为NaNO3,NaH2PO4，KNO3其中主要成份NaNO3占60%以上。

    （3）磨头

    磨头是电解磨削起关键作用的一个部件，它既作为一个磨削的工具，又是电解过程中的阴极，既要承受磨削过程中所产生的离心力、强度和压力，又要承受在电解过程中大电流的冲击。为此，经过多次调试，磨头一般采用金刚石与铜基粉混合通过烧结粘合而成，既顾及磨头的切割性，又考虑到作为阴极的导电性。

    由于磨头在电解磨削过程中高速旋转，导致电解液在施加到刀网中时被磨头旋转所产生的离心力抛散，无法充满磨头与刀网之间的空隙，导致电解过程中的失效，成为纯机械磨削加工，结果导致磨头的严重磨损和刀网的发黑。为避免这一现象发生，按图4的方式对磨头进行加工，将磨头中间开通孔，使通孔中心不在被磨削的面8上，这样当磨头高速放置时，电解液从中心灌入，由于离心力的作用，使电解液向外流动，流入磨头与刀网之间，使磨头与刀网之间充满电解液，使电解过程持续有效地进行。