CN108687485B - 一种曲轴喷涂修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械加工技术领域，具体的说是一种曲轴喷涂修复方法，该方法中采用的电火花机包括固定壳体、升降机构、第一移动机构、第二移动机构、转动机构、除杂机构及电火花机构，利用升降机构、第一移动机构及第二移动机构能够带动工件在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，方便利用电极丝火花放电从多个方向切割工件，降低对工件的要求。工件最终安装固定在转动机构上的爱在安装头上，工件可以利用转动机构进行转动，实现转动切割，提高切割效率，适应不同的工件要求。固定壳体的工作液槽内位于电极丝的底部设有过滤网，且过滤网的底部设有第三液压缸和升降板，便于及时清理因切割在工作液内产生的电蚀废渣。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体的说是一种曲轴喷涂修复方法。
背景技术
曲轴在目前机械工业中在柴油机、往复活塞式工作的机械中(例如空气压缩机、往复式的泵类、往复蒸汽机等)应用广泛，其主要部件曲轴是一件能承受交变载荷，高机械强度的精密、昂贵的重要部件。曲轴的修复(针对恢复公差尺寸)是一项特殊修理工艺，每个技术部门(船舶为船级社、海事局、渔政部门、岸上使用则由劳动局、交通局、质监局)都有相应的技术规范要求和检验。鉴于此，本发明提供了一种曲轴喷涂修复方法，工作效率高、修复效果好。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种曲轴喷涂修复方法，该方法中采用的电火花机利用升降机构、第一移动机构及第二移动机构能够带动工件在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，方便利用电极丝火花放电从多个方向切割工件，降低对工件的要求。工件最终安装固定在转动机构上的安装头上，工件可以利用转动机构进行转动，实现转动切割，提高切割效率，适应不同的工件要求。固定壳体的工作液槽内位于电极丝的底部设有过滤网，且过滤网的底部设有第三液压缸和升降板，实现了在使用的时候将工作液提升至过滤网以上的工作范围，不用的时候下放到过滤网以下的非工作范围，以便于及时清理过滤网上产生的电蚀废渣。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种曲轴喷涂修复方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：磨去曲轴待修复表面的氧化层、钝化层；
步骤二：步骤一中曲轴表面的氧化层被去除后，对曲轴进行化学清洗和表面活性处理；
步骤三：步骤二完成后，采用电火花机在曲轴的待修复面上进行拧拉毛糙；
步骤四：步骤三完成后，将镍合金粘在曲轴的待修复面上，形成过渡层；
步骤五：步骤四完成后，用火焰喷枪将镍基合金喷涂结合在过渡层表面形成工作层，再将曲轴修复到预定的尺寸；
所述步骤三中的电火花机包括固定壳体、升降机构、第一移动机构、第二移动机构、转动机构、除杂机构及电火花机构，所述固定壳体上设有所述升降机构，所述升降机构包括第一液压缸及第一固定板，所述第一液压缸安装于所述固定壳体内，所述第一固定板连接于所述第一液压缸的顶端；所述第一固定板上设有所述第一移动机构，所述第一移动机构包括第一丝杆、第一移动块及第一伺服电机，所述第一伺服电机安装于所述第一固定板的一端，所述第一丝杆套接于所述第一伺服电机的转轴上，所述第一移动块套接于所述第一丝杆上，且所述第一移动块滑动卡合连接于所述第一固定板上的限位滑槽内；所述第一移动块上连接有所述第二移动机构，所述第二移动机构包括第二固定板、限位杆、第二伺服电机、第二丝杆及第二移动块，所述第一移动块的底部两端设有所述第二固定板，其中一个所述第二固定板上安装有所述第二伺服电机，所述第二丝杆的一端套接于所述第二伺服电机的转轴上，所述第二丝杆的另一端转动连接于另一个所述第二固定板上，且两个所述第二固定板之间还固定连接有所述限位杆，且所述第二移动块套接于所述第二丝杆和所述限位杆上；所述第二移动块上设有所述转动机构，所述转动机构包括转动柱、安装头及第三伺服电机，所述第三伺服电机安装于所述第二移动块内，所述转动柱的一端套接于所述第三伺服电机的转轴上，所述转动柱的另一端设有所述安装头；所述固定壳体上位于所述安装头的底部设有所述除杂机构，所述除杂机构包括第二液压缸、升降板及过滤网，所述第二液压缸设于所述固定壳体内的工作液槽的底部，所述第二液压缸上连接有所述升降板，所述固定壳体上的所述工作液槽上固定安装有所述过滤网；所述固定壳体的所述工作液槽内位于所述过滤网的顶部设有所述电火花机构，所述电火花机构包括脉冲电源、电极丝、固定座、套筒及电动马达，所述固定座安装于所述固定壳体的所述工作液槽中位于所述过滤网的顶部的侧壁上，所述电动马达安装于所述固定座内，所述套筒固定套接于所述电动马达的转轴上，所述电极丝的一端缠绕于所述套筒上，所述电极丝的另一端贯出所述固定座连接于设于所述固定壳体的所述工作液槽的另一侧壁的所述固定座内。
具体的，所述固定壳体呈长方体结构，所述第一液压缸设于所述固定壳体上的中线的一端，所述电极丝处于所述固定壳体上的所述工作液槽的俯视图的中点线上，且所述第一液压缸和所述电极丝处于同一竖直平面上，方便工件上下移动的时候能够与所述电极丝靠近，并被切割。
具体的，所述第一丝杆设于所述第一固定板上的中心线上，且所述第一固定板呈“凸”形结构，方便固定连接所述第一移动机构，且实现利用所述第一移动机构带动工件沿着电极丝方向运动，配合慢走丝火花切割的原理，提高切割效率。
具体的，所述第一移动块的高度和所述第一固定板的高度相等，所述第一移动块的长度和所述第一固定板上的滑槽的宽度相等，实现对所述第一移动块在所述第一固定板上横移时的有效限位。
具体的，所述限位杆至少设有两根，且两个所述限位杆对称设于所述第二丝杆的两侧，增大所述第二移动块在所述第二丝杆上移动时的有效限位，防止所述第二移动块在移动时发生偏移。
具体的，所述过滤网的顶面呈内凹的弧形结构，所述过滤网设于所述固定壳体上的所述工作液槽的竖直方向的中点线上，方便使电蚀废渣过滤网的底部中心处，便于收集处理。
具体的，所述升降板的顶面积和所述固定壳体上的所述工作液槽的截面积相等，实现良好的密封性，使所述升降板在升降的时候，能够带动工作液上下升降。
具体的，所述第一液压缸连接于所述第一固定板的中点线上，所述第一伺服电机和所述第一丝杆设于所述第一固定板的中点线上，方便第一移动块沿着所述第一固定板的中心线上移动。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法，该方法中的电火花机利用升降机构、第一移动机构及第二移动机构能够带动工件在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，方便利用电极丝火花放电从多个方向切割工件，降低对工件的要求。
(2)本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法，该方法中工件最终安装固定在转动机构上的安装头上，工件可以利用转动机构进行转动，实现转动切割，提高切割效率，适应不同的工件要求。
(3)本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法，该方法中固定壳体的工作液槽内位于电极丝的底部设有过滤网，且过滤网的底部设有第三液压缸和升降板，实现了在使用的时候将工作液提升至过滤网以上的工作范围，不用的时候下放到过滤网以下的非工作范围，以便于及时清理过滤网上产生的电蚀废渣。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的慢走丝电火花加工机的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的固定壳体和第一移动机构的截面结构连接示意图；
图3为图1所示的第二移动机构的侧面截面结构示意图；
图4为图1所示的第一移动机构和第一固定板的俯视连接结构示意图；
图5为图2所示的A部放大示意图。
图中：1、固定壳体，1a、工作液槽，2、升降机构，21、第一液压缸，22、第一固定板，22a、滑槽，3、第一移动机构，31、第一丝杆，32、第一移动块，33、第一伺服电机，4、第二移动机构，41、第二固定板，42、限位杆，43、第二伺服电机，44、第二丝杆，45、第二移动块，5、转动机构，51、转动柱，52、安装头，53、第三伺服电机，6、除杂机构，61、第二液压缸，62、升降板，63、过滤网，7、电火花机构，71、脉冲电源，72、电极丝，73、固定座，74、套筒，75、电动马达。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-5所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：磨去曲轴待修复表面的氧化层、钝化层；
步骤二：步骤一中曲轴表面的氧化层被去除后，对曲轴进行化学清洗和表面活性处理；
步骤三：步骤二完成后，采用电火花机在曲轴的待修复面上进行拧拉毛糙；
步骤四：步骤三完成后，将镍合金粘在曲轴的待修复面上，形成过渡层；
步骤五：步骤四完成后，用火焰喷枪将镍基合金喷涂结合在过渡层表面形成工作层，再将曲轴修复到预定的尺寸；
所述步骤三中的电火花机包括固定壳体1、升降机构2、第一移动机构3、第二移动机构4、转动机构5、除杂机构6及电火花机构7，所述固定壳体1上设有所述升降机构2，所述升降机构2包括第一液压缸21及第一固定板22，所述第一液压缸21安装于所述固定壳体1内，所述第一固定板22连接于所述第一液压缸21的顶端；所述第一固定板22上设有所述第一移动机构3，所述第一移动机构3包括第一丝杆31、第一移动块32及第一伺服电机33，所述第一伺服电机33安装于所述第一固定板22的一端，所述第一丝杆31套接于所述第一伺服电机33的转轴上，所述第一移动块32套接于所述第一丝杆31上，且所述第一移动块32滑动卡合连接于所述第一固定板22上的限位滑槽22a内；所述第一移动块32上连接有所述第二移动机构4，所述第二移动机构4包括第二固定板41、限位杆42、第二伺服电机43、第二丝杆44及第二移动块45，所述第一移动块32的底部两端设有所述第二固定板41，其中一个所述第二固定板41上安装有所述第二伺服电机43，所述第二丝杆44的一端套接于所述第二伺服电机43的转轴上，所述第二丝杆44的另一端转动连接于另一个所述第二固定板41上，且两个所述第二固定板41之间还固定连接有所述限位杆42，且所述第二移动块45套接于所述第二丝杆44和所述限位杆42上；所述第二移动块45上设有所述转动机构5，所述转动机构5包括转动柱51、安装头52及第三伺服电机53，所述第三伺服电机53安装于所述第二移动块45内，所述转动柱51的一端套接于所述第三伺服电机53的转轴上，所述转动柱51的另一端设有所述安装头52；所述固定壳体1上位于所述安装头52的底部设有所述除杂机构6，所述除杂机构6包括第二液压缸61、升降板62及过滤网63，所述第二液压缸61设于所述固定壳体1内的工作液槽1a的底部，所述第二液压缸61上连接有所述升降板62，所述固定壳体1上的所述工作液槽1a上固定安装有所述过滤网63；所述固定壳体1的所述工作液槽1a内位于所述过滤网63的顶部设有所述电火花机构7，所述电火花机构7包括脉冲电源71、电极丝72、固定座73、套筒74及电动马达75，所述固定座73安装于所述固定壳体1的所述工作液槽1a中位于所述过滤网63的顶部的侧壁上，所述电动马达75安装于所述固定座73内，所述套筒74固定套接于所述电动马达75的转轴上，所述电极丝72的一端缠绕于所述套筒74上，所述电极丝72的另一端贯出所述固定座73连接于设于所述固定壳体1的所述工作液槽1a的另一侧壁的所述固定座73内。
具体的，如图1和图4所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述固定壳体1呈长方体结构，所述第一液压缸21设于所述固定壳体1上的中线的一端，所述电极丝72处于所述固定壳体1上的所述工作液槽1a的俯视图的中点线上，且所述第一液压缸21和所述电极丝72处于同一竖直平面上，方便工件上下移动的时候能够与所述电极丝72靠近，并被切割。
具体的，如图1和图4所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述第一丝杆31设于所述第一固定板22上的中心线上，且所述第一固定板22呈“凸”形结构，方便固定连接所述第一移动机构3，且实现利用所述第一移动机构3带动工件沿着电极丝72方向运动，配合慢走丝火花切割的原理，提高切割效率。
具体的，如图4所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述第一移动块32的高度和所述第一固定板22的高度相等，所述第一移动块32的长度和所述第一固定板22上的滑槽22a的宽度相等，实现对所述第一移动块32在所述第一固定板22上横移时的有效限位。
具体的，如图3所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述限位杆42至少设有两根，且两个所述限位杆42对称设于所述第二丝杆44的两侧，增大所述第二移动块45在所述第二丝杆44上移动时的有效限位，防止所述第二移动块45在移动时发生偏移。
具体的，如图2所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述过滤网63的顶面呈内凹的弧形结构，所述过滤网63设于所述固定壳体1上的所述工作液槽1a的竖直方向的中点线上，方便使电蚀废渣过滤网63的底部中心处，便于收集处理。
具体的，如图2所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述升降板62的顶面积和所述固定壳体1上的所述工作液槽1a的截面积相等，实现良好的密封性，使所述升降板62在升降的时候，能够带动工作液上下升降。
具体的，如图4所示，本发明所述的一种曲轴喷涂修复方法的所述第一液压缸21连接于所述第一固定板22的中点线上，所述第一伺服电机33和所述第一丝杆31设于所述第一固定板22的中点线上，方便第一移动块32沿着所述第一固定板22的中心线上移动。
通过转动机构5上的安装头52固定安装工件，然后利用除杂机构6中的升降板62将工作液提升至电火花机构7处，使电极丝72浸入工作液中。然后打开脉冲电源71和电动马达75，利用升降机构2、第一移动机构3、第二移动机构4及转动机构5带动工件靠近工作液中的电极丝72，产生放电间隙，从而利用电极丝72产生火花放电，在工件表面产生电蚀，从而切割或者去除工件表面的金属。具体的有：
(1)将工件固定安装在安装头52上，并利用导线接通到脉冲电源71上。然后，打开第二液压缸61，带动升降板62上升，从而将工作液提升，使电极丝72浸入工作液中。
(2)然后，打开脉冲电源71和电动马达75，使电极丝72在工作液中缓慢移动。然后打开第一液压缸21、第一伺服电机33、第二伺服电机43以及第三电机，利用第一固定板22、第一移动块32、第二移动块45以及转动柱51带动工件在在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，同时在移动的过程中能够自由转动，方便从不同方位切割、处理工件。使工件移动靠近电极丝72，与电极丝72之间产生放电间隙，从而利用电极丝72产生火花放电，在工件表面产生电蚀，从而切割或者去除工件表面的金属。
(3)工件处理完毕之后，会在工作液中产生电蚀废渣，此时只需要打开第二液压缸61，使升降板62下降，并带动工作液脱离过滤网63，使电蚀废渣停留在过滤网63，便于及时发现并清理。
本发明的利用升降机构2、第一移动机构3及第二移动机构4能够带动工件在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，方便利用电极丝72火花放电从多个方向切割工件，降低对工件的要求。工件最终安装固定在转动机构5上的安装头52上，工件可以利用转动机构5进行转动，实现转动切割，提高切割效率，适应不同的工件要求。固定壳体1的工作液槽1a内位于电极丝72的底部设有过滤网63，且过滤网63的底部设有第三液压缸和升降板62，实现了在使用的时候将工作液提升至过滤网63以上的工作范围，不用的时候下放到过滤网63以下的非工作范围，以便于及时清理过滤网63上产生的电蚀废渣。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种曲轴喷涂修复方法，该方法包括如下步骤：
步骤一：磨去曲轴待修复表面的氧化层、钝化层；
步骤二：步骤一中曲轴表面的氧化层被去除后，对曲轴进行化学清洗和表面活性处理；
步骤三：步骤二完成后，采用电火花机在曲轴的待修复面上进行拧拉毛糙；
步骤四：步骤三完成后，将镍合金粘在曲轴的待修复面上，形成过渡层；
步骤五：步骤四完成后，用火焰喷枪将镍基合金喷涂结合在过渡层表面形成工作层，再将曲轴修复到预定的尺寸；其特征在于：所述步骤三中电火花机工作时：
首先，将工件固定安装在安装头(52)上，并利用导线接通到脉冲电源(71)上，然后，打开第二液压缸(61)，带动升降板(62)上升，从而将工作液提升，使电极丝(72)浸入工作液中；
然后，打开脉冲电源(71)和电动马达(75)，使电极丝(72)在工作液中缓慢移动，然后打开第一液压缸(21)、第一伺服电机(33)、第二伺服电机(43)以及第三电机，利用第一固定板(22)、第一移动块(32)、第二移动块(45)以及转动柱(51)带动工件在在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，同时在移动的过程中能够自由转动，方便从不同方位切割、处理工件，使工件移动靠近电极丝(72)，与电极丝(72)之间产生放电间隙，从而利用电极丝(72)产生火花放电，在工件表面产生电蚀，从而切割或者去除工件表面的金属；
最后，工件处理完毕之后，会在工作液中产生电蚀废渣，此时只需要打开第二液压缸(61)，使升降板(62)下降，并带动工作液脱离过滤网(63)，使电蚀废渣停留在过滤网(63)，便于及时发现并清理；
所述步骤三中的电火花机包括固定壳体(1)、升降机构(2)、第一移动机构(3)、第二移动机构(4)、转动机构(5)、除杂机构(6)及电火花机构(7)，所述固定壳体(1)上设有所述升降机构(2)，所述升降机构(2)包括第一液压缸(21)及第一固定板(22)，所述第一液压缸(21)安装于所述固定壳体(1)内，所述第一固定板(22)连接于所述第一液压缸(21)的顶端；所述第一固定板(22)上设有所述第一移动机构(3)，所述第一移动机构(3)包括第一丝杆(31)、第一移动块(32)及第一伺服电机(33)，所述第一伺服电机(33)安装于所述第一固定板(22)的一端，所述第一丝杆(31)套接于所述第一伺服电机(33)的转轴上，所述第一移动块(32)套接于所述第一丝杆(31)上，且所述第一移动块(32)滑动卡合连接于所述第一固定板(22)上的限位滑槽(22a)内；所述第一移动块(32)上连接有所述第二移动机构(4)；其中，
所述第二移动机构(4)包括第二固定板(41)、限位杆(42)、第二伺服电机(43)、第二丝杆(44)及第二移动块(45)，所述第一移动块(32)的底部两端设有所述第二固定板(41)，其中一个所述第二固定板(41)上安装有所述第二伺服电机(43)，所述第二丝杆(44)的一端套接于所述第二伺服电机(43)的转轴上，所述第二丝杆(44)的另一端转动连接于另一个所述第二固定板(41)上，且两个所述第二固定板(41)之间还固定连接有所述限位杆(42)，且所述第二移动块(45)套接于所述第二丝杆(44)和所述限位杆(42)上；所述第二移动块(45)上设有所述转动机构(5)，所述转动机构(5)包括转动柱(51)、安装头(52)及第三伺服电机(53)，所述第三伺服电机(53)安装于所述第二移动块(45)内，所述转动柱(51)的一端套接于所述第三伺服电机(53)的转轴上，所述转动柱(51)的另一端设有所述安装头(52)；所述固定壳体(1)上位于所述安装头(52)的底部设有所述除杂机构(6)；其中，
所述除杂机构(6)包括第二液压缸(61)、升降板(62)及过滤网(63)，所述第二液压缸(61)设于所述固定壳体(1)内的工作液槽(1a)的底部，所述第二液压缸(61)上连接有所述升降板(62)，所述固定壳体(1)上的所述工作液槽(1a)上固定安装有所述过滤网(63)；所述固定壳体(1)的所述工作液槽(1a)内位于所述过滤网(63)的顶部设有所述电火花机构(7)，所述电火花机构(7)包括脉冲电源(71)、电极丝(72)、固定座(73)、套筒(74)及电动马达(75)，所述固定座(73)安装于所述固定壳体(1)的所述工作液槽(1a)中位于所述过滤网(63)的顶部的侧壁上，所述电动马达(75)安装于所述固定座(73)内，所述套筒(74)固定套接于所述电动马达(75)的转轴上，所述电极丝(72)的一端缠绕于所述套筒(74)上，所述电极丝(72)的另一端贯出所述固定座(73)连接于设于所述固定壳体(1)的所述工作液槽(1a)的另一侧壁的所述固定座(73)内；
所述固定壳体(1)呈长方体结构，所述第一液压缸(21)设于所述固定壳体(1)上的中线的一端，所述电极丝(72)处于所述固定壳体(1)上的所述工作液槽(1a)的俯视图的中点线上，且所述第一液压缸(21)和所述电极丝(72)处于同一竖直平面上；
所述第一丝杆(31)设于所述第一固定板(22)上的中心线上，且所述第一固定板(22)呈“凸”形结构；
所述第一移动块(32)的高度和所述第一固定板(22)的高度相等，所述第一移动块(32)的长度和所述第一固定板(22)上的滑槽(22a)的宽度相等；
所述限位杆(42)至少设有两根，且两个所述限位杆(42)对称设于所述第二丝杆(44)的两侧；
所述过滤网(63)的顶面呈内凹的弧形结构，所述过滤网(63)设于所述固定壳体(1)上的所述工作液槽(1a)的竖直方向的中点线上；
所述升降板(62)的顶面积和所述固定壳体(1)上的所述工作液槽(1a)的截面积相等；
所述第一液压缸(21)连接于所述第一固定板(22)的中点线上，所述第一伺服电机(33)和所述第一丝杆(31)设于所述第一固定板(22)的中点线上；
本方法中的电火花机利用升降机构(2)、第一移动机构(3)及第二移动机构(4)能够带动工件在“X”轴、“Y”轴以及“Z”轴方向上自由移动，方便利用电极丝(72)火花放电从多个方向切割工件，降低对工件的要求，工件最终安装固定在转动机构(5)上的安装头(52)上，工件可以利用转动机构(5)进行转动，实现转动切割，提高切割效率，适应不同的工件要求，固定壳体(1)的工作液槽(1a)内位于电极丝(72)的底部设有过滤网(63)，且过滤网(63)的底部设有第三液压缸和升降板(62)，实现了在使用的时候将工作液提升至过滤网(63)以上的工作范围，不用的时候下放到过滤网(63)以下的非工作范围，以便于及时清理过滤网(63)上产生的电蚀废渣。
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