Установка для восстановления и упрочнения валов Советский патент 1991 года по МПК C25D5/02 

Изобретение относится к установкам для электрохимического нанесения покрытий с одновременным механическим воздействием на осажденный слой.

Цель изобретения - повышение качества обработки деталей путем обеспечения равномерности покрытия и расширение функциональных возможностей за счет предварительной и последующей механической обработки на одной установке.

На фиг.1 изображена установка, общий вид; на фиг.2 - подпружиненный центр; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.4 - механизм перемещения ячейки вдоль обрабатываемой детали; на фиг.5 - резрез Б - Б на фиг.4; на фиг.6 - ячейка для гальваномеханического нанесения покрытия.

Установка состоит из станины 1. на которой установлены подпружиненный центр 2 и цанга 3, в которых крепится деталь 4. Электролитическая ячейка 5 снабжена механизмом 6 для горизонтального перемеще- ния вдоль детали и монтируется в необходимом для нанесения покрытий месте. Электрический потенциал к детали подведен при помощи токосьемного кольца 7 и подпружиненных графитовых щеток 8, скользящих по нему. Под станиной 1 расположена ванна 9 с электролитом. Ячейка 5 соединена гибким подводным трубопроводом 10с фильтром 11 и химстойким насосом 12. Отводной трубопровод 13, соединенный с ячейкой 5, свободно свисает над поддоном 14 для сбора электролита. Поддон 14 соединен с ванной для электролита 9 сливным патрубком 15. К ячейке 5 подведены гибкие пневмоприводы 16 для подвода к детали 4 и отвода от нее абразивных брусков. На приборной панели 17 установлены все необходимые электроприборы для контроля параметров процесса (не показаны) и два трехходовых пневмокрана 18 для независимого подвода к детали и отвода от нее двух пар абразивных брусков разной зернистости. Подпружиненный центр 2 снабжен фиксатором 19 для отвода его при монтаже детали 4.

Подпружиненный центр состоит из конуса 20, запрессованного в подшипники 21, обхватываемые стаканом 22, к которому прикручен фланец 24 с хвостовиком. Все это в сборе вставлено в корпус 23. к которому с двух сторон крепятся передняя 25 и задняя 26 крышки. Между фланцем 24 и задней стенкой 26 расположена пружина 27. К корпусу 23 жестко прикреплена стойка 28. В станине имеется не менее двух Т-образных пазов 29, в которые входят не менее четырех болтов 30 с гайками.

Механизм перемещения ячейки вдол1 обрабатываемой детали состоит из винта 31 с гайкой 32. которая жестко соединена с кареткой 33. По бокам каретки жестко за

креплены оси 34 с парами подшипни ков 35, установленных на определенном расстоянии один от другого. В зазор между подшипниками 35 входят выступы направляющей планки 36. К каретке присоединена

0 ячейка 5. На конце винта жестко закреплена коническая шестерня 37, соединенная с ко нической шестерней 38 ведущего вала 39.

Электролитическая ячейка состоит из разъемного корпуса 40, соединенного с QJJ5 ной стороны поворотной петлей 41, а с другой стороны эластичной стяжкой 42. В корпусе 40 закреплено кольцо 43, в которой выполнены 4 Т-образных паза 44, располв- женных на взаимоперпендикулярных осях

0 ячейки. В кольце 43 закреплен анод 45. Линия разьема 46 проходит через корпус 40. кольцо 43, анод 45. и с двух сторон снабжен химстойкой уплотнительной резиной (не казано). В пазы 44 вставлены Т-образные

5 башмаки 47, на концах которых закреплен абразивные бруски 48, причем пара противоположных брусков отличается по зернистости от другой пары. Между корпусом 40 и широкой внешней стороной башмака 47

0 расположен поджимной гибкий химстойкий пневмопривод 49. а с другой стороны расположены два отжимных гибких пневмопровода 50. В пазе 51, расположенном на одинаковом расстоянии между двумя сосед5 ними пазами 44, вставлен Т-образный башмак, к которому крепится минералоке- рамическая вставка 52. Пружины 53 прижимают минералокерамическую вставку 52 к детали 4. К. внешней стороне Т -образного

0 башмака с минералокерамической вставкой 52 поикреплен ферромагнитный якорь 54. Симметрично оси якоря 54 к корпусу 40 прикреплена индукционная катушка 55. В кольце 43 и аноде 45 для прохождения

5 электролита сделаны входные 56 и выходные 57 пазы. В корпус 40 и кольцо 43 вкручен до соединения с входным каналом штуцер 58. Аналогично на противоположной стороне ячейки присоединен штуцер 59

0 для отвода электролита.

Установка работает следующим образом.

В зависимости от габаритных размеров детали 4 передвигают по пазам 29 подпру5 жиненный центр 2 и закрепляют его гайками с болтами 30. Сдвигают фиксатором 19 подпружиненный центр в крайнее положение, позволяющее вставить деталь 4 в цангу 3, после чего подводят центр 2 к детали 4. Электролитическая ячейка 5 в это время находится в раскрытом положении таким образом, чтобы не препятствовать монтажу детали. Перемещая электролитическую ячейку 5, устанавливают ее на деталь в месте, подлежащем восстановлению или упроч- нению, для чего вращают ведущий вал 39, который через зубчатую передачу шестерен 38 и 29 передает вращение на винт 31 Каретка 3 с жестко закрепленной в ней гайкой 32 и ячейкой 5 перемещается вдоль детали 4, Каретку 33 с ячейкой 5 удерживает от вертикального отклонения направляющая планка 36, выступы которой обхватывают не менее четырех пар подшипников, жестко прикрепленных к ней и обкатывающих при перемещении планку 36. Установив ячейку 5 в месте, подлежащем восстановлению или упрочнению, герметизируют ее эластичной стяжкой 42. При этом все башмаки 47 с брусками 48 не соприкасаются с деталью 4.

Минералокерамическая вставка 52 прижата пружинами 53 к детали 4, и ферромагнитный якорь 54 занимает по отношению к индукционной катушке 55 фиксированное положение. При изменении диаметра детали 4 (шлифование или нанесение электрохимических покрытий) ферромагнитный якорь 54 смещается по отношению к индукционной катушке, изменяя при этом индуктив- ность, что отражается на приборе контроля толщины нанесенных покрытий (не показан). Оттарировав данный прибор, получают информацию об изменении диаметра обрабатываемой детали 4. Включают насос, и электролит, нагнетаемый насосом 12 из ванны 9, через фильтр 11 попадает в электролитическую ячейку 5. В ячейке 5 через входные 56 и выходные пазы (каналы) электролит заполняет внутреннее пространство между анодом 45 и деталью 4, откуда через отводной трубопровод 13 попадает в поддон 14 и по сливному патрубку 15 стекает в ванну 9. Деталь 4 приводят во вращательное и возвратно-поступательное движе- ние.

Подпружиненный центр работает следующим образом.

При вращении детали конус 20 враща- ется в подшипниках 21. Крышка 25 со стороны детали удерживает подшипник с цилиндром 22 от осевого смещения. При поступательном движении детали 4 стакан 22 с подшипниками 21 и конусом 20 сколь- зит внутри корпуса 23, сжимая пружину 27, которая находится между фланцем 24, жестко скрепленным со стаканом 22. и задней крышкой 26, а при возвратном движении детали пружина 26 разжимается и смещает

стакан 22 с подшипниками 21 и конус 20 в исходное положение

Переключением крана 18 подводят одну пару брусков 48 менее крупной зернистости к детали 4 и производят предварительную механическую обработку, контролируя съем металла. Производят травление детали при полностью отжатых брусках. Меняют полярность тока на противоположную и начинают процесс электрохимического нанесения покрытий. Процесс электрохимического осаждения ведется с одновременной активацией поверхности, для чего подводят к детали одну пару брусков 48 более крупной зернистости. После получения покрытия необходимой толщины (по показанию прибора контроля толщины нанесенных покрытий) в сумме с припуском на дальнейшую обработку отключают ток и доводят деталь шлифованием до необходимого диаметра другой парой брусков менее крупной зернистости.

Таким образом, предлагаемая установка может обрабатывать детали попеременно абразивными брусками различной зернистости, что позволяет получать покрытия высокого качества без предварительной и последующей механической обработки детали на другом оборудовании

Подпружиненный центр обеспечивает возвратно-поступательное движение обрабатываемой детали, что в сочетании с ее вращением также повышает качество ее механической обработки Наличие подвижной ячейки, снабженной механизмом перемещения, позволяет наносить электрохимические покрытия на отдельные участки детали (местные покрытия) без предварительной изоляции не подлежащей обработке поверхности. Кроме того, предусматривается применение конструктивно одинаковых ячеек с различными размерами по диаметру и длине в зависимости от диаметра обрабатываемой детали и величины обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения 1. Установка для восстановления и упрочнения валов, содержащая станину, механизм для закрепления детали в виде центра, размещенного на опоре, ячейку, соединенную гибкими трубопроводами с емкостью для электролита, отличающаяся тем, что. с целью повышения качества обработки детали путем обеспечения равномерного покрытия и расширения функциональных возможностей за счет предварительной и последующей механической обработки на одной установке, она снабжена механизмом горизонтального перемещения ячейки,

при этом ячейка выполнена с несколькими парами абразивных брусков различной зернистости с автономными системами подачи воздуха и с гибкими пневмопроводами, центр выполнен в виде размещенного в корпусе конуса, запрессованного в подшипниках качения, стакана и подпружиненного фланца с фиксатором.

2. Установка по п. 1,отличающая-, с я тем, что опора центра выполнена в виде стойки, установленной на станине с возможностью продольного перемещения.

35

3.Установка поп.1,отличающая- с я тем, что механизм горизонтального перемещения ячейки выполнен в виде каретки, жестко соединенной с гайкой, и винта,

кинематически связанного посредством конической передачи с ведущим валом привода.

4.Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что она снабжена установленным

между ячейкой и емкостью для электролита поддоном, соединенным с емкостью сливным патрубком.

6

Фиг. 5

Изобретение относится к установкам электрохимического нанесения покрытий с одновременным механическим воздействием на осажденный слой. Цель - повышение качества обработки деталей путем обеспечения равномерности покрытия и расширение функциональных возможностей за счет предварительной и последующей механической обработки. Для этого установка снабжена электрохимической ячейкой 5, механизмом 6 для горизонтального перемещения вдоль детали, подпружиненным центром 2. Ячейка 5 позволяет осуществить механическую активацию детали 4 абразивными брусками, причем пара противоположных брусков отличается по зернистости от другой пары. Парой брусков с меньшей зернистостью деталь 4 обрабатывается до и после нанесения покрытия, а парой брусков с большей зернистостью деталь 4 активируется во время нанесения покрытия. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

56

Фиг.6

//