CN114622267B - 一种异形零件电解抛光设备及其抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电解抛光设备技术领域，尤其涉及一种异形零件电解抛光设备，包括阴极组件、磁力安置台、阴极传动装置和壳体，壳体内设有隔板，隔板将壳体隔出反应室和设备室，磁力安置台固设在隔板上且位于反应室内；阴极组件包括多个磁力轴，多个磁力轴绕磁力安置台的周向依次间隔设置，磁力轴沿其轴向依次串联有多个阴极片，当磁力轴放磁时，阴极片可绕磁力轴的周向转动，当磁力轴充磁时，阴极片与磁力轴吸合固定，各个磁力轴上的阴极片绕磁力安置台周向围合形成抛光型腔，壳体上开设有与抛光型腔连通的装夹口，磁力轴两端的阴极片与壳体之间均具有流通间隙；阴极传动装置设置在设备室内，磁力轴与隔板转动连接，阴极传动装置用于驱动磁力轴旋转。
Description
技术领域
本发明属于电解抛光设备技术领域，尤其涉及一种异形零件电解抛光设备及其抛光方法。
背景技术
电解抛光是利用作为阳极的工件在加工过程中溶解于电解液，从而达到工件表面粗糙度下降，光亮度提高的目的。电解抛光在工业领域主要用于提高金属表面的光洁度，优化表面质量，增强工件的耐腐蚀性等。目前电解抛光的主流理论是黏膜理论，黏膜理论认为:电解抛光过程中游离的金属离子可以与电解液形成一层薄膜吸附在工件表面，由于工件表面凹凸不平，这就造成了在凸起的部分薄膜比较薄，而在凹陷的部分，薄膜比较厚。这使得凸起的部分容易被腐蚀掉，从而使工件表面趋于平整，最终达到抛光的效果，由于阳极材料容易丢失电子被溶解，电解抛光时，工件材料接电源的正极，不易同电解液反应的金属如铅、铂等接电源负极。
随着机电产品要求的不断提高，工件需要更精密的加工，传统的加工手段难以达到所需的高表面质量的要求。电解抛光是新型加工技术很重要的一个分支，可以加工硬度较高的材料，加工后的工件表面没有残余应力，加工尺寸可精密控制，表面平整。但目前电解抛光的装夹工装还不成熟，特比是对于异形零件难以装夹进行电解抛光，电解抛光的精度难以保证，以及降低了电解抛光的效率。
发明内容
为解决现有技术存在的异形零件难以电解抛光的问题，本发明提供一种异形零件电解抛光设备及其抛光方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种异形零件电解抛光设备，包括阴极组件、磁力安置台、阴极传动装置和壳体，所述壳体内设置有隔板，所述隔板将壳体隔出反应室和设备室，所述磁力安置台固定设置在隔板上且位于反应室内；所述阴极组件包括多个磁力轴，多个所述磁力轴绕磁力安置台的周向依次间隔设置，所述磁力轴沿其轴向依次串联有多个阴极片，当所述磁力轴放磁时，所述阴极片可绕磁力轴的周向转动，当所述磁力轴充磁时，所述阴极片与磁力轴吸合固定，各个所述磁力轴上的阴极片绕磁力安置台周向围合形成抛光型腔，所述壳体上开设有与抛光型腔连通的装夹口，所述磁力轴两端的阴极片与壳体之间均具有流通间隙；所述阴极传动装置设置在设备室内，所述磁力轴与隔板转动连接，所述阴极传动装置用于驱动磁力轴旋转。
作为优选，所述阴极传动装置包括电机和外齿圈，所述设备安装室内设置有齿轮箱，所述外齿轮设置在齿轮箱内，所述磁力轴上设置有与外齿圈啮合的齿轮，所述外齿圈由电机驱动旋转。多个磁力轴的齿轮与一个外齿圈内啮合，并通过电机驱动同步转动，实现对磁力轴的同步控制，传动精度高，结构简单可靠，体积较小，成本较低。
进一步地，所述电机依次通过蜗杆和蜗轮与外齿圈传动连接。阴极传动装置的传动布局合理可靠，体积较小。
作为优选，所述阴极片呈扇叶形，所述阴极片的一端转动套设在磁力轴上，所述阴极片的两端均呈圆弧形，所述阴极片靠近抛光型腔的一侧呈弧形。阴极片的两端均呈圆弧形，使磁力轴带动阴极片往复摆动时，相邻磁力轴的阴极片之间的间隙一定，大大减少抛光型腔内的电解液从该间隙流动，确保大量电解液从磁力轴两端的流通间隙流动，且阴极片靠近抛光型腔的一侧呈弧形，使各个阴极片与零件之间的加工间隙均匀，确保抛光型腔内的电解液均匀的上下流动，起到加速抛光型腔内电解液流动，快速去除抛光过程产生的气体，提高加工精度的作用，实现对各种异形零件的精细抛光。
作为优选，所述装夹口处设置有上端盖，所述隔板上设置有下端盖，所述磁力轴的两端分别与上端盖和下端盖转动连接，所述磁力轴的第一磁力控制手柄外露于上端盖。便于阴极组件的整体设置，大大提高阴极组件的可靠性和稳定性。
进一步地，所述磁力安置台的第二磁力控制手柄外露于下端盖，且所述设备室上贯穿有与第二磁力控制手柄相对的操作口。布局合理，便于操作。
进一步地，所述磁力轴的上端和下端均设置有绝缘层，所述磁力安置台的下端也设置有绝缘层，所述磁力轴接电源负极，所述磁力安置台接电源阳极。保证抛光效果。
进一步地，该电解抛光设备还包括电解液循环系统，所述电解液循环系统包括水泵，所述壳体内还设置有沉淀池和过滤池，所述沉淀池和过滤池均位于反应室的侧方，所述水泵的进水口与反应室连通，所述水泵的出水口与沉淀池连通，所述沉淀池和过滤池之间贯穿有溢流孔，所述过滤池内设置有活性炭，所述过滤池与反应室连通。通过简单的结构，巧妙的实现电解液的循环利用，大大节省资源，大大降低成本。
一种异形零件电解抛光设备的抛光方法，所述异形零件电解抛光设备为任一种上述的异形零件电解抛光设备，该抛光方法包括如下步骤：
S1，装夹待抛光零件：将零件从装夹口放置至磁力安置台上，再对磁力安置台充磁，磁力安置台充磁后吸附固定住零件；
S2，调整阴极组件的抛光型腔：磁力轴处于放磁状态，阴极传动装置驱动磁力轴旋转，直至各个磁力轴上的阴极片接触到磁力安置台的零件围合成抛光型腔；
S3，调整阴极组件的极限位置：对磁力轴充磁，磁力轴充磁后吸附固定住阴极片，阴极传动装置驱动磁力轴回旋一定角度，并设定该角度为第一转动极限位置，使阴极片与零件之间具有加工间隙，阴极传动装置再驱动磁力轴继续回旋一定角度，并设定该角度为第二转动极限位置，阴极传动装置再驱动磁力轴在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复转动，此时磁力轴带动阴极片在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液；
S4，开始电解抛光：磁力轴接通电源负极，以及磁力安置台接通电源阳极后，开始抛光，抛光过程中保持磁力轴带动阴极片在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液；
S5，抛光结束：磁力轴和磁力安置台断电，阴极传动装置驱动磁力轴带动阴极片远离零件转动复位后，磁力轴以及磁力工作台放磁，再从装夹口取出零件。
进一步地，该电解抛光设备还包括电解液循环系统，所述电解液循环系统包括水泵，所述壳体内还设置有沉淀池和过滤池，所述沉淀池和过滤池均位于反应室的侧方，所述水泵的进水口与反应室连通，所述水泵的出水口与沉淀池连通，所述沉淀池和过滤池之间贯穿有溢流孔，所述过滤池内设置有活性炭，所述过滤池与反应室连通；
在步骤S3或步骤S4中通过装夹口向反应室内通入电解液，同时，水泵将反应室的电解液抽入沉淀池，电解液经沉淀池沉淀后经溢流孔溢流至过滤池，再经过滤池的活性炭进一步吸附杂质后通入反应室，实现电解液循环。
有益效果：
1、本发明的异形零件电解抛光设备及其抛光方法，片状的电极片可根据待抛光零件的外形自由堆叠组合，各个磁力轴上的阴极片接触到待抛光零件围合成抛光型腔，适用于各种异形零件，阴极传动装置驱动磁力轴回旋一定角度，并设定该角度为第一转动极限位置，使阴极片与零件之间具有加工间隙，阴极传动装置再驱动磁力轴继续回旋一定角度，并设定该角度为第二转动极限位置，阴极传动装置再驱动磁力轴在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复转动，此时磁力轴带动阴极片在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液，大量电解液从磁力轴两端的流通间隙均匀流动，起到加速抛光型腔内电解液流动，快速去除抛光过程产生的气体，提高加工精度的作用，实现对各种异形零件的精细抛光，同时大大增加了加工范围；
2、本发明的异形零件电解抛光设备及其抛光方法，将零件从装夹口放置至磁力安置台上，再对磁力安置台充磁，磁力安置台充磁后吸附固定住零件，待抛光零件的装夹简单便捷，适用于各种异形零件；
3、本发明的异形零件电解抛光设备及其抛光方法，水泵将反应室的电解液抽入沉淀池，电解液经沉淀池沉淀后经溢流孔溢流至过滤池，再经过滤池的活性炭进一步吸附杂质后通入反应室，通过简单的结构，巧妙的实现电解液的循环利用，大大节省资源，大大降低成本；
4、本发明的异形零件电解抛光设备，结构简单可靠，整体布局合理巧妙，达到缩小体积，降低成本的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明异形零件电解抛光设备的立体结构示意图；
图2是本发明异形零件电解抛光设备的立体剖视示意图；
图3是本发明异形零件电解抛光设备的阴极组件和阴极传动装置的爆炸示意图；
图4是本发明异形零件电解抛光设备的阴极片的立体结构示意图；
图5是本发明异形零件电解抛光设备的壳体的内部结构示意图；
图中：1、阴极组件，11、磁力轴，111、第一磁力控制手柄，12、阴极片，13、抛光型腔，15、上端盖，16、下端盖，2、磁力安置台，21、第二磁力控制手柄，3、阴极传动装置，31、电机，32、外齿圈，33、齿轮箱，34、齿轮，35、蜗轮，36、蜗杆，4、壳体，41、隔板，42、反应室，43、设备室，44、装夹口，45、操作口，46、沉淀池，47、过滤池，48、溢流孔，5、电解液循环系统，51、水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1～5所示，一种异形零件电解抛光设备，包括阴极组件1、磁力安置台2、阴极传动装置3和壳体4，所述壳体4内设置有隔板41，所述隔板41将壳体4隔出反应室42和设备室43，所述磁力安置台2固定设置在隔板41上且位于反应室42内；所述阴极组件1包括多个磁力轴11，多个所述磁力轴11绕磁力安置台2的周向依次间隔设置，所述磁力轴11沿其轴向依次串联有多个阴极片12，当所述磁力轴11放磁时，所述阴极片12可绕磁力轴11的周向转动，当所述磁力轴11充磁时，所述阴极片12与磁力轴11吸合固定，各个所述磁力轴11上的阴极片12绕磁力安置台2周向围合形成抛光型腔13，本实施例的所述阴极片12呈扇叶形，所述阴极片12的一端转动套设在磁力轴11上，所述阴极片12的两端均呈圆弧形，所述阴极片12靠近抛光型腔13的一侧呈弧形，所述壳体4上开设有与抛光型腔13连通的装夹口44，所述磁力轴11两端的阴极片12与壳体4之间均具有流通间隙；所述阴极传动装置3设置在设备室43内，所述磁力轴11与隔板41转动连接，所述阴极传动装置3用于驱动磁力轴11旋转。
具体地，在本实施例中，所述磁力轴11的上端和下端均设置有绝缘层，所述磁力安置台2的下端也设置有绝缘层，所述磁力轴11接电源负极，所述磁力安置台2接电源阳极。
具体地，在本实施例中，如图1～3所示，所述阴极传动装置3包括电机31和外齿圈32，所述设备安装室内设置有齿轮箱33，所述外齿轮34设置在齿轮箱33内，所述磁力轴11上设置有与外齿圈32啮合的齿轮34，所述外齿圈32由电机31驱动旋转；本实施例的所述电机31依次通过蜗杆36和蜗轮35与外齿圈32传动连接。
具体地，在本实施例中，如图1～3所示，所述装夹口44处设置有上端盖15，所述隔板41上设置有下端盖16，所述磁力轴11的两端分别与上端盖15和下端盖16转动连接，所述磁力轴11的第一磁力控制手柄111外露于上端盖15；所述磁力安置台2的第二磁力控制手柄21外露于下端盖16，且所述设备室43上贯穿有与第二磁力控制手柄21相对的操作口45；磁力轴11和磁力安置台2的工作原理与现有磁力吸盘的工作原理相同，本实施例不再赘述。
具体地，在本实施例中，如图2和图5所示，该电解抛光设备还包括电解液循环系统5，所述电解液循环系统5包括水泵51，所述壳体4内还设置有沉淀池46和过滤池47，所述沉淀池46和过滤池47均位于反应室42的侧方，所述水泵51的进水口与反应室42连通，所述水泵51的出水口与沉淀池46连通，所述沉淀池46和过滤池47之间贯穿有溢流孔48，所述过滤池47内设置有活性炭，所述过滤池47与反应室42连通。
一种异形零件电解抛光设备的抛光方法，所述异形零件电解抛光设备为上述的异形零件电解抛光设备，该抛光方法包括如下步骤：
S1，装夹待抛光零件：将零件从装夹口44放置至磁力安置台2上，再拨动第二磁力控制手柄21对磁力安置台2充磁，磁力安置台2充磁后吸附固定住零件；
S2，调整阴极组件1的抛光型腔13：磁力轴11处于放磁状态，阴极传动装置3驱动磁力轴11旋转，直至各个磁力轴11上的阴极片12接触到磁力安置台2的零件围合成抛光型腔13，此时的抛光型腔13与待抛光零件匹配；
S3，调整阴极组件1的极限位置：拨动第一磁力控制手柄111对磁力轴11充磁，磁力轴11充磁后吸附固定住阴极片12，阴极传动装置3驱动磁力轴11回旋一定角度，并设定该角度为第一转动极限位置，使阴极片12与零件之间具有加工间隙，阴极传动装置3再驱动磁力轴11继续回旋一定角度，并设定该角度为第二转动极限位置，阴极传动装置3再驱动磁力轴11在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复转动，此时磁力轴11带动阴极片12在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液；
S4，开始电解抛光：通过装夹口44向反应室42内通入电解液，同时，水泵51将反应室42的电解液抽入沉淀池46，电解液经沉淀池46沉淀后经溢流孔48溢流至过滤池47，再经过滤池47的活性炭进一步吸附杂质后通入反应室42，实现电解液循环；再磁力轴11接通电源负极，以及磁力安置台2接通电源阳极后，开始抛光，抛光过程中保持磁力轴11带动阴极片12在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液；
S5，抛光结束：磁力轴11和磁力安置台2断电，阴极传动装置3驱动磁力轴11带动阴极片12远离零件转动复位后，磁力轴11以及磁力工作台放磁，再从装夹口44取出零件。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种异形零件电解抛光设备，其特征在于：包括阴极组件(1)、磁力安置台(2)、阴极传动装置(3)和壳体(4)，所述壳体(4)内设置有隔板(41)，所述隔板(41)将壳体(4)隔出反应室(42)和设备室(43)，所述磁力安置台(2)固定设置在隔板(41)上且位于反应室(42)内；所述阴极组件(1)包括多个磁力轴(11)，多个所述磁力轴(11)绕磁力安置台(2)的周向依次间隔设置，所述磁力轴(11)沿其轴向依次串联有多个阴极片(12)，当所述磁力轴(11)放磁时，所述阴极片(12)可绕磁力轴(11)的周向转动，当所述磁力轴(11)充磁时，所述阴极片(12)与磁力轴(11)吸合固定，各个所述磁力轴(11)上的阴极片(12)绕磁力安置台(2)周向围合形成抛光型腔(13)，所述壳体(4)上开设有与抛光型腔(13)连通的装夹口(44)，所述磁力轴(11)两端的阴极片(12)与壳体(4)之间均具有流通间隙；所述阴极传动装置(3)设置在设备室(43)内，所述磁力轴(11)与隔板(41)转动连接，所述阴极传动装置(3)用于驱动磁力轴(11)旋转。
2.根据权利要求1所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：所述阴极传动装置(3)包括电机(31)和外齿圈(32)，所述设备室(43)内设置有齿轮箱(33)，所述外齿圈(32)设置在齿轮箱(33)内，所述磁力轴(11)上设置有与外齿圈(32)啮合的齿轮(34)，所述外齿圈(32)由电机(31)驱动旋转。
3.根据权利要求2所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：所述电机(31)依次通过蜗杆(36)和蜗轮(35)与外齿圈(32)传动连接。
4.根据权利要求1所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：所述阴极片(12)呈扇叶形，所述阴极片(12)的一端转动套设在磁力轴(11)上，所述阴极片(12)的两端均呈圆弧形，所述阴极片(12)靠近抛光型腔(13)的一侧呈弧形。
5.根据权利要求1所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：所述装夹口(44)处设置有上端盖(15)，所述隔板(41)上设置有下端盖(16)，所述磁力轴(11)的两端分别与上端盖(15)和下端盖(16)转动连接，所述磁力轴(11)的第一磁力控制手柄(111)外露于上端盖(15)。
6.根据权利要求5所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：所述磁力安置台(2)的第二磁力控制手柄(21)外露于下端盖(16)，且所述设备室(43)上贯穿有与第二磁力控制手柄(21)相对的操作口(45)。
7.根据权利要求1～6任一项所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：所述磁力轴(11)的上端和下端均设置有绝缘层，所述磁力安置台(2)的下端也设置有绝缘层，所述磁力轴(11)接电源负极，所述磁力安置台(2)接电源阳极。
8.根据权利要求1～6任一项所述的异形零件电解抛光设备，其特征在于：该电解抛光设备还包括电解液循环系统(5)，所述电解液循环系统(5)包括水泵(51)，所述壳体(4)内还设置有沉淀池(46)和过滤池(47)，所述沉淀池(46)和过滤池(47)均位于反应室(42)的侧方，所述水泵(51)的进水口与反应室(42)连通，所述水泵(51)的出水口与沉淀池(46)连通，所述沉淀池(46)和过滤池(47)之间贯穿有溢流孔(48)，所述过滤池(47)内设置有活性炭，所述过滤池(47)与反应室(42)连通。
9.一种异形零件电解抛光设备的抛光方法，其特征在于：所述异形零件电解抛光设备为权利要求1～8任一项所述的异形零件电解抛光设备，该抛光方法包括如下步骤：
S1，装夹待抛光零件：将零件从装夹口(44)放置至磁力安置台(2)上，再对磁力安置台(2)充磁，磁力安置台(2)充磁后吸附固定住零件；
S2，调整阴极组件(1)的抛光型腔(13)：磁力轴(11)处于放磁状态，阴极传动装置(3)驱动磁力轴(11)旋转，直至各个磁力轴(11)上的阴极片(12)接触到磁力安置台(2)的零件围合成抛光型腔(13)；
S3，调整阴极组件(1)的极限位置：对磁力轴(11)充磁，磁力轴(11)充磁后吸附固定住阴极片(12)，阴极传动装置(3)驱动磁力轴(11)回旋一定角度，并设定该角度为第一转动极限位置，使阴极片(12)与零件之间具有加工间隙，阴极传动装置(3)再驱动磁力轴(11)继续回旋一定角度，并设定该角度为第二转动极限位置，阴极传动装置(3)再驱动磁力轴(11)在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复转动，此时磁力轴(11)带动阴极片(12)在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液；
S4，开始电解抛光：磁力轴(11)接通电源负极，以及磁力安置台(2)接通电源阳极后，开始抛光，抛光过程中保持磁力轴(11)带动阴极片(12)在第一转动极限位置和第二转动极限位置之间往复摆动，以搅动电解液；
S5，抛光结束：磁力轴(11)和磁力安置台(2)断电，阴极传动装置(3)驱动磁力轴(11)带动阴极片(12)远离零件转动复位后，磁力轴(11)以及磁力工作台放磁，再从装夹口(44)取出零件。
10.根据权利要求9的异形零件电解抛光设备的抛光方法，其特征在于：该电解抛光设备还包括电解液循环系统(5)，所述电解液循环系统(5)包括水泵(51)，所述壳体(4)内还设置有沉淀池(46)和过滤池(47)，所述沉淀池(46)和过滤池(47)均位于反应室(42)的侧方，所述水泵(51)的进水口与反应室(42)连通，所述水泵(51)的出水口与沉淀池(46)连通，所述沉淀池(46)和过滤池(47)之间贯穿有溢流孔(48)，所述过滤池(47)内设置有活性炭，所述过滤池(47)与反应室(42)连通；在步骤S3或步骤S4中通过装夹口(44)向反应室(42)内通入电解液，同时，水泵(51)将反应室(42)的电解液抽入沉淀池(46)，电解液经沉淀池(46)沉淀后经溢流孔(48)溢流至过滤池(47)，再经过滤池(47)的活性炭进一步吸附杂质后通入反应室(42)，实现电解液循环。
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