Устройство для электрохимических процессов нанесения и съема металла

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и >952501 (61) До пол ни тел ьное к а вт. с вид-ву— (22) Заявлено 06.0!.81 (21) 3233352/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

В 23 P !/10

Гасударственный камитет

СССР. (53) УДК 621.9. .047 (088.8) Опубликовано 23.08.82. Бюллетень №31

Дата опубликования описания 28.08.82 пв делам изверетеннй к еткрмтий е

Н. И. Корнейчук, В. А. Черемпей н Ю. Н. Пееуров

Кишиневский сельскохозяйственный институт „ i им. N. В. Фрунзе (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ НАНЕСЕНИЯ И СЪЕМА МЕТАЛЛА

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, может быть использовано в процессах упрочнения и восстановления деталей с отверстиями, больших диаметров и длин, а также при их хонинговании и электротехнической обработке.

Известно устройство для электрохимических процессов осаждения металла с одновремечным хонингованием покрываемой поверхности, содержащее зажим ное приспособление обрабатываемой детали, комбинированный инструмент, предназначенный для гальванопокрытия и хонингования, опору для крепления инструмента и передачи ему возвратно-поступательного и вращательного перемещений относительно обрабатываемой поверхности и средства подачи и отвода электролита из зоны обработки (1).

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает равноценных условий электролиза по всей длине обрабатываемой детали. В частности, это относится к верхней зоне детали, куда поступает уже обедненный электролит, загрязненный продуктами электролиза нижней зоны обработки.

Кроме этого, при обработке отверстия большого диаметра увеличивается вес инструмента и габариты токосъемного устройства, а применение растворимого анода известной конструкции неэкономично и требует больших затрат при изготовлении. Выход газообразных продуктов в верхней зоне электролизера затруднен, что приводит к ухудшению качества покрытий.

Цель изобретения — повышение качества обработки и нанесение металла на поверхность отверстий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем электролизер с

15 хонинговальной головкой, систему подачи и отвода электролита, систему подвода электрического тока к электродам и зажимное устройство для обрабатываемой детали, хонинговальная головка расположена внутри электролизера, снабженного верхней и нижней крышками, и выполнена в виде двух размещенных один в другом стаканов, из которых наружный снабжен продольными пазами для установки держателей с брусками, а на боковой поверхности внутренне952501.:I >капа имеются конические выступы, соп1>ягаемые с аналогичными выступами на д< !»к»гелях брусков, причем на боковых поверхностях каждого из стаканов выполнены как минимум два окна для равномерного подьч>да в межэлектродное пространство электролита, поступающего из перфорированного полого электрода, расположенного во внутреннем стакане соосно с хонинговальщ>й головкой.

Количество конических выступов на внутреннем стакане и держателе одинаковое и не менее двух соприкасающихся пар.

Кроме того, для обеспечения фиксированного перемещения внутреннего, стакана при разжиме брусков и предотвращения его проворачивания относительно корпуса хонголовки в днище наружного стакана запрессованы направляющие штифты, проходящие через отверстия в днище внутреннего стакана, длина которых больше максимального хода внутреннего стакана, что обеспечивает

1О

20 нов 5 и 6 предусмотрены как минимум два окна 12 для подвода электролита к обрабатываемой поверхности детали 1. Относительное перемещение стаканов 5 и 6 в осевом направлении осуществляется по штифтам 13, запрессованным одним концом в днище наружного стакана 5, а другим кон55 нормальную работу хонголовки при разжиме брусков в требуемых пределах.

Для создания равноценных условий электролиза по всей длине обрабатываемого отверстия и исключения громоздких токосъемных устройств к нижней части электролизе- 25 ра неподвижно закреплен перфорированный электрод, к которому через нагнетательный штуцер жестко крепится клемма подвода тока.

Для обеспечения постоянного контакта зо по коническим поверхностям внутреннего стакана и держателей в последних предусмотрены штифты и кольцевые пружины, расположенные на боковых поверхностях наружного стакана.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — хонголовка, общий вид в аксонометрии.

П редлагаемое устройство включает обрабаты ваемую деталь 1, закрепленную в кры>яках 2 и 3, перфорированный электрод установленный неподвижно в нижней 4О

:4>ь; »кс 2, соосно обрабатываемой детали, и хо>гипговальную головку, выполненную в виде двух размещенных один в другом стака»ов 5 и 6. Наружный стакан 5, являюптийся корпусом, установлен в верхней крыш- 45 кс 3. соосно обрабатываемой детали, и снабскеп продольными пазами 7, в которых раз,>синевы держатели 8 с абразивными брусками 9. Держатели 8 снабжены как минимум двумя коническими выступами 10, сопрягаемыми с аналогичными выступами 11 внутреннего стакана 6. В цилиндрических поверхностях наружного и внутреннего стакацом свободно размещенным в отверстии !4 внутреннего стакана 6. Прижим держателей

8 к внутреннему стакану 6 (фиг. 2) осуществляется кольцевыми пружинами 15 через штифты 16, у которых один конец жестко закреплен в держателе 8, а другой размещен в пазу 17 наружного стакана 5.

Последний снабжен полым хвостовиком 18, внутри которого размещен хвостовик !9 внутреннего стакана 6. Хвостовик 18 в верхней части снабжен штифтами 20 для соединения с шпинделем станка, а хвостовик !

9 в верхней части снабжен пружиной 21 с гайкой 22 и связан с механизмом разжима хонинговального станка.

Для подачи электролита предусмотрена ванна 23, насос 24, трубопровод 25, расходомер 26 и вентили 27. Для отвода электролита в верхней крышке 3 устройства предусмотрены штуцеры 28 и 29, трубопровод 30 и промежуточная емкость 3! с газоотводной трубкой 32. В местах возможных утечек электролита в хонголовке и электролизере предусмотрены уплотнения

33 — 38. Электрический ток подводится от источника 39 проводами 40 и 41 через клеммы 42 и 43 к детали 1 и перфорированному соответственно электроду 4.

Устройство монтируется на столе 44 хонинговального станка и изолируется прокладкой 45. Нижняя крышка 2 изолирована от перфорированного электрода 4 втулкой 46.

Устройство работает следующим образом.

Нижняя крышка 2 устройства с размещенным в ней перфорированным электродом 4 устанавливается на стол 44 хонинговального станка. После этого устанавливается обрабатываемая деталь 1, которая прижимается верхней крышкой 3 через прокладки 36 и 37. Предварительно в деталь вводят хонинговальную головку в виде стаканов 5 и 6. Обе крышки 2 и 3 прижимают с помощью, например, гидроцилиндров. Насосом 24 из резервуара 23 электролит подают во внутреннюю полость электрода 4, и через имеющуюся в нем перфорацию — в хонголовку. Из хонголовки электролит через окна 12 поступает в межэлектродный промежуток. После заполнения электролизера электролитом включается станок и хонголозка через хвостовик 18 наружного стакана 5 приводится во вращательное и возвратно-поступательное движение. 3а счет осевого перемещения внутреннего стающ

6 держатели с абразивными брусками раздвигаются и последние соприкасаются с поверхностью обрабатываемой детали. После этого подается электрический ток через клеммы 42 и 43 к обрабатываемой детали и электроду 4. При этом обрабатываемая деталь является анодом, а электрод 4 — ка952501 тодом. Происходит процесс электрохимического хонингования, который необходим для удаления дефектного слоя перед нанесением покрытия. Затем полярность меняют, уменьшают давление брусков до величины, обеспечивающей механическое активирова- 5 ние, и осуществляют нанесение покрытий.

Свежий электролит, поступающий через перфорацию в электроде 4, вытесняет отработанный электролит и газообразные продукты электролиза через штуцеры 28 и

29 по трубопроводу 30 в промежуточную ем о кость 31. Отсюда электролит поступает обратно в ванну 23, а газообразные продукты через газоотводную трубку 32 — в атмосферу.

Как показали предварительные испытания, скорость нанесения покрытия повышается в 10 — 12 раз по сравнению со стационарным способом электролиза, а по сравнению с известным — в 1,5 раза. Устройство позволяет получить равномерные по всей поверхности детали покрытия толщиной до 1,5 мм.

Формула изобретения

1. Устройство для электрохимических процессов нанесения и съема металла, содержащее электролизер и хонинговальную головку, систему подачи и отвода электролита, систему подвода электрического тока к электродам и зажимное устройство для ЗО обрабатываемой детали, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обработки и нанесения металла на поверхность отверстий за счет улучшения условий электролиза, хонинговальная головка расположена внутри электролизера, снабженного верхней и нижней крышками, и выполнена в виде двух размещенных один в другом стаканов, в наружном из которых выполнены продольные пазы для установки держателей с брусками, а на боковой поверхности внутреннего стакана имеются конические выступы, сопрягземые с аналогичными выступами на держателях брусков, причем на боковых поверхностях каждого из стаканов выполнены окна для подвода в зону обработки электролита, поступающего из введенного перфорированного полого электрода, расположенного во внутреннем стакане соосно с хонинговальной головкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности перемещения внутреннего стакана при разжиме брусков, в днище наружного стакана установлены направляющие штифты, проходящие через отверстия в днище внутреннего стакана, длина которых больше максимального хода внутреннего стакана.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что перфорированный электрод неподвижно закреплен к нижней крышке электролизера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3853734, кл. 204 — 212, С 23 В 5/68, опублик. 1973.

952501

Ф7

Составитель P. Никматулин

Редактор О. Юрковецкая Техред А. Бойкас Корректор И. Муска

Заказ 5837/20 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4