SU1737030A1 - Устройство дл хромировани наружных поверхностей деталей - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит основание с ванной, вертикальную колонку с кареткой, на которой закреплен корпус, аноды, кронштейн, шпиндель и две верхние штанги с инструментом. Включением рабочего хода пневмоцилиндра через механизм передачи осуществл етс  вращение шпиндел  и осцилл ци  инструмента при возвратно-поступательном перемещении штанг. 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к нанесению электролитических покрытий с одновременным механическим воздействием на осаждаемый слой, в частности к устройствам дл  нанесени  хромового покрыти  на наружную поверхность тел вращени .

Известны.устройства, нанос щие электролитические покрыти  на поверхность раз- личных деталей, а также устройства, механически воздействующие на полученный слой покрыти . Кроме того, существуют устройства, которые в процессе нанесени  электролитического покрыти  одновременно механически воздействуют на осаждаемый слой.

Известно анодное устройство дл  гальванических покрытий, содержащее корпус, на котором установлен анододержатель с неподвижно закрепленным цилиндрическим свинцовым анодом. В теле анода и анододержател  выполнены отверсти . Кроме того, устройство содержит несколько державок, в которых неподвижно закреплены минералокерамические бруски. Длина брусков равна или больше длины образующей обрабатываемой детали. Все державки размещены в продольных пазах, выполненных в теле анода. Части державок установлены в пазах неподвижно и по крайней мере одна установлена с возможностью радиального перемещени  и подпружинена к обрабатываемой поверхности. На корпусе устройства смонтирован также механизм закреплени  обрабатываемой детали, подвода к ней технологического тока и сообщени  ей вращени  вокруг своей продольной оси.

Такое устройство обладает существенным недостатком, вли ющим на качество наносимого покрыти . Минералокерамические бруски с устройстве установлены неподвижно относительно обрабатываемой поверхности в направлении вдоль образующей , причем длина бруска определена длиной образующей обрабатываемой поверхности. При обработке подпружиненным бруском осаждаемого сло  покрыти  на длинномерных детал х из-за дефектов формы обрабатываемой поверхности и самого бруска последний касаетс  обрабатывавXJ СА

ч

О

СА)

О

л

мой поверхности только в двух точках, не обеспечива  качественную обработку в других точках поверхности. Чистота поверхности и плотность покрыти  неравномерны.

Кроме того, известное устройство не гарантирует надлежащего качества получаемого покрыти  из-за отсутстви  возможности регулировани  усили  поджима плавающего бруска, что не позвол ет выбрать надлежащий режим выглаживани  осаждаемого сло  покрыти .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  хромировани  наружных поверхностей, содержащее корпус, анод, закрепленный в анододержателе, и минералокерамические элементы. На корпусе смонтирован шпиндель с возможностью регулируемого вращени  от отдельного привода. На одном конце шпиндел  размещен щеточный токосъемник дл  подачи технологического тока к обрабатываемой детали, на другом конце установлен механизм закреплени  обрабатываемой детали. Кроме того, на корпусе устройства установлены две составные штанги, имеющие возможность возвратно- поступательного перемещени  и регулируемого поворота вокруг своих осей. Штанги размещены в корпусе между анодом и механизмом закреплени  обрабатываемой детали . Кажда  штанга выполнена из двух частей. Верхн   часть установлена в корпусе и взаимодействует с механизмом осцилл ции , размещенным в корпусе. Нижн   часть скрепл етс  с верхней резьбовым соединением и  вл етс  сменным инструментом , содержащим минералокерамические элементы.

Устройство имеет механизм одновременного поворота штанг на заданный угол, содержащий узел регулировани  усили  прижима минералокерамических элементов к обрабатываемой поверхности.

Механизм поворота штанг выполнен в виде установленного на каждой штанге подпружиненного рычага с роликом, кулачка, смонтированного в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, и регулируемого фиксатора (узел регулировки усили  прижима ) разворота кулачков на заданный угол, причем ролик закреплен на свободном конце рычага с возможностью взаимодействи  с кулачком, а кулачок кинематически св зан с кулачком другой штанги и с регулируемым фиксатором разворота кулачков на заданный угол.

Угол регулировани  усили  прижима минералокерамических элементов выполнен в виде втулки с фланцем, закрепленным на корпусе и имеющим на своей боковой

поверхности пр моугольный паз. Во втулке с возможностью поворота вокруг оси установлена друга  втулка со своим фланцем, на боковой поверхности которого выполнен

пр моугольный паз и зубчатый сектор, взаимодействующий со съемным зубчатым стопором , смонтированным на корпусе. Во второй втулке с возможностью поворота установлена шестерн , на оси которойзакреп0 лена колодка со смонтированным в ней подпружиненным рычагом с зубцом, поочередно взаимодействующим с пр моугольными пазами обоих фланцев. Сменный инструмент выполнен в виде набора мине5 ралокерамических брусков, смонтированных на штанге посредством пластинчатых пружин, расположенных на равных минимально возможных рассто ни х одна от другой. Каждый брусок шарнирно установ0 лен в индивидуальной державке, закрепленной на конце пластинчатой пружины. Величина возвратно-поступательного перемещени  каждой штанги выбрана в пределах 1,2-1,3 рассто ни  между соседними

5 брусками, что гарантирует взаимодействие брусков со всеми точками обрабатываемой поверхности.

Устройство работает следующим образом .

0Обрабатываема  деталь с помощью переходной оправки закрепл етс  в зажимном механизме на конце шпиндел . Перемещением корпуса вниз деталь погружаетс  в электролит ванны и размещаетс 

5 внутри концентрично аноду. К аноду подводитс  положительный потенциал от источника технологического тока, а к детали через коллектор, шпиндель и оправку - отрицательный потенциал, в результате чего

0 начинаетс  процесс электролиза. После этого фиксатор механизма поворота штанг перевод т в рабочее положение, в котором зуб фиксатора взаимодействует с пазом на фланце поворотной втулки, при этом мине5 ралокерамические бруски под действием пластинчатых пружин прижимаютс  к обрабатываемой поверхности. Включаетс  вращение шпиндел  и осцилл ци  инструмента , по окончании процесса вращение и

0 осцилл ци  отключаютс , а фиксатор переводитс  в исходное положение.

Дл  регулировани  усили  прижима брусков расфиксируетс  поворотна  втулка сн тием зубчатого стопора, взаимодейству5 ющего с зубчатым сектором на фланце поворотной втулки. Последн   вручную поворачиваетс  на некоторой угол и снова фиксируетс  стопором. Рычаг фиксатора поворачивают до зацеплени  с пазом поворотной втулки в новом положении и замер ют

усилие прижима. Если оно не соответствует заданному положение, разворачивают поворотную втулку в ту или иную сторону описанным способом.

Однако известное устройство дл  хромировани  наружных поверхностей обладает р дом существенных недостатков, не позвол ющих получить покрытие высокого качества.

Главным недостатком устройства  вл - етс  невозможность получени  одинакового усили  прижима каждого бруска к обрабатываемой поверхности. Это условие  вл етс  определ ющим дл  достижени  равномерной плотности и чистоты поверх- ности по всей длине обрабатываемой детали . По технологии отклонение усили  прижима двух соседних брусков не должно отличатьс  более чем на 10%.

В известном устройстве каждый брусок шарнирно смонтирован на конце упругой пластины, другой конец которой неподвижно закреплен на штанге. Усилие прижима создаетс  прогибом пластинчатой пружины при повороте штанги и зависит от механи- ческих свойств каждой пластинки, ее пр молинейности и длины сободного вылета. Отклонени  перечисленных параметров при изготовлении вызывают неравномерность усилий, создаваемых различными пластинами в наборе инструментальной штанги. Кроме того, отклонение усилий по вл етс  из-за отклонени  пластин от общей плоскости при закреплении их на штанге при изготовлении набора.

Недостатком известного устройства  вл етс  также несовершенство механизма регулировани  величины усили  прижима брусков к обрабатываемой поверхности. От величины усили  прижима завис т физиче- ские свойства покрыти  {получение напр жений сжати  в кристаллах), оказывающие большое вли ние на. износостойкость покрыти . В известном устройстве регулировка усили  достигаетс  за счет изменени  угла поворота инструментальных штанг. Угол поворота штанг измен етс  настройкой узла регулировани  усили  прижима за счет взаимного углового смещени  пазов фиксатора, удерживающих штанги в исход- ном и рабочем положени х (поворотом паза рабочего положени ). При этом каждое новое положение фиксируетс  зубчатым стопором , что не позвол ет получить непрерывную регулировку усили .

Кроме того, в известном устройстве регулируетс  поворот обеих штанг одновременно на один и тот же угол, хот  дл  получени  необходимой величины усили  на обеих штангах их на практике нужно поворачивать на различные углы из-за отклонений в кинематике механизма поворота штанг, полученных в процессе изготовлени .

Недостатком известного устройства  вл етс  также невозможность точной регулировки усили  пластинчатых пружин при малых величинах потребного усили . По технологическим требовани м усилие прижима каждого бруска в зависимости от обрабатываемой поверхности колеблетс  в пределах 0,3-2,0 кгс.

Цель изобретени  -улучшение качества покрыти  за счет повышени  точности регулировани  усили  прижима.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем корпус, анод, механизм закреплени  обрабатываемой детали , штанги, выполненные составными, и установленные в корпусе между анодами и механизмом закреплени  детали с возможностью возвратно-поступательного перемещени  и регулируемого поворота вокруг своей оси, минералокерамические элементы , выполненные в виде смонтированных на каждой штанге подпружиненных брусков, шарнирно установленных в державках и расположенных на равном рассто нии друг от друга, и механизм регулировани  усили  прижима минералокерамических элементов , державки дл  креплени  минералокерамических элементов выполнены в виде пластинчатых двуплечих рычагов, смонтированных на штангах с возможностью поворота , причем одно из плеч каждого рычага подпружинено регулируемой пружиной, а на другом плече на оси установлено по два минералокерамических элемента. Соотношение плеч рычага составл ет 1:3.

Кроме того, кажда  пара минералокерамических элементов установлена с возможностью ограниченного качательного движени  вокруг оси.

Составные части штанги смонтированы с возможностью фиксированного поворота одна относительно другой.

Выполнение державок дл  креплени  минералокерамических элементов в виде пластинчатых двуплечих рычагов, смонти-- рованных на штангах с возможностью поворота , а также направление одного плеча пластины регулируемой пружиной позвол ет точно регулировать усилие прижима каждого минералокерамического элемента к обрабатываемой поверхности.

Шарнирное закрепление двух минералокерамических элементов на качалке, установленной на конце каждой пластины с возможностью качани  на ограниченный угол, позвол ет увеличить усилие на пластинчатой пружине едва раза, соотношение плеч двуплечего рычага 1:3 позвол ет это усилие увеличить еще в три раза.

Таким образом, потребное усилие на пластинчатой пружине в шесть раз больше усили  прижима минералокерамического элемента к обрабатываемой поверхности, что позвол ет производить точную регуои- ровку усили , а погрешности регулировки пружины уменьшаютс  в шесть раз. Кроме того, парна  установка минералокерамиче- ских элементов на качалке позвол ет в два раза сократить число узлов регулировани  и облегчить инструмент.

Выполнение нижней части каждой составной штанги подвижной относительно верхней части позвол ет точно регулировать величину усили  прижима минералоке- рамических элементов за счет возможности непрерывного поворота нижней части штанги относительно верхней на фиксированный угол. Кроме того, выполнение составных частей штанг поворотными позвол ет регулировать усилие на штангах раздельно.

На фиг. 1 изображена установка дл  хромировани , вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 3.

Устройство содержит основание 1 с вмонтированной в него гальванической ванной . На основании 1 закреплена вертикальна  колонка 2 с кареткой 3. Последн   установлена на колонке с возможностью вертикального перемещени  и поворота вокруг оси колонны. На каретке неподвижно закреплен корпус 4 с приводными механизмами установки. С помощью токо- подвод щих шин (не показаны) на основании 1 установлены аноды 5, погруженные в электролит гальванической ванны. На корпусе 4 смонтированы кронштейн 6, шпиндель 7 и две верхние штанги 8.

Кронштейн 6 закреплен на корпусе неподвижно , шпиндель установлен с возможностью вращени  вокруг оси, а штанги 8 - с возможностью возвратно-поступательного перемещени , сообщаемого механизмом 9 осцилл ции, и с возможностью одновременного поворота на заданный угол. На одном конце шпиндел  установлен коллектор 10 дл  подвода технологического тока, а на другом - механизм 11 закреплени  обрабатываемой детали 12. Механизм одновременного поворота штанг 8 включает пневмоцилиндр 13, шток которого шарнир- но соединен с рычагом 14, установленным на корпусе 4 с возможностью поворота.

Поворот рычага через пару шестерен сообщаетс  приводной звездочке 15, котора  цепной передачей св зана со звездочками 16, кажда  из которых закреплена на

торце втулки 17.

Втулки 17 установлены в корпусе 4 с возможностью вращени , В каждой втулке 17 выполнено направл ющее отверстие под штангу 8 и шпоночный паз, взаимодейству0 ющий с ходовой шпонкой 18, закрепленной на штанге 8. На свободных концах штанг 8 установлены державки, включающие корпус 19, внутри которого смонтирована черв чна  передача. Черв чное колесо 20 имеет

5 посадочое гнездо с тангенциальным зажимом дл  закреплени  верхнего конца нижней штанги 21. Нижний конец штанги 21 входит в рассечку кронштейна 6. Нижн   штанга 21  вл етс  основным конструктив0 ным элементом съемного инструмента, включающего саму штангу 21, набор пластин 22, установленных на штанге 21 с заданным шагом и с возможностью качани  вокруг оси штанги. Кажда  пластина 22 вы5 полнена в виде двуплечего рычага с соотношением плеч 1:3. На длинном плече рычага закреплена державка 23, в которой с возможностью ограниченного поворота установлена качалка 24. На последней

0 шарнирно закреплены два минералокера- мических бруска 25, при этом оси шарниров параллельны оси качалки, а шаг размещени  брусков 25 на качалке равен шагу размещени  брусков на сменном инструменте

5 в сборе. На коротком конце рычага-пластины 22 размещен регулировочный винт 26. В центре каждой пластины 22 имеетс  направл юща  втулка 27, взаимодействующа  со штангой 21 и определ юща  шаг разме0 щени  пластин на штанге. На пластине 22 имеетс  такжеупор 28, ограничивающий по- ворот пластины вокруг оси штанги.

Кроме пластин 22 на каждой штанге неподвижно закреплен кронштейн 29, на кото5 ром закреплены пластинчатые пружины 30, взаимодействующие с регулировочными винтами 26. Шаг размещени  пружинных пластинок 30 на кронштейне 29 соответствует шагу размещени  пластины 22 на штан0 re 21.

Установка работает следующим образом .

В исходном положении каретка 3 находитс  в крайнем верхнем положении. Шток

5 пневмоцилиндра 13 вт нут, штанги 8 повернуты в исходное положение (бруски 25 на концах пластин 22 разведены на рассто ние , обеспечивающее установку обрабатываемой детали). Приводы вращени  шпиндел  и осцилл ции инструмента выключены . Обрабатываема  деталь 12 при помощи оправки 31 фиксируетс  в механизме 11 закреплени  детали. Упор 28 взаимодействует с кронштейном 29. Выключаетс  рабочий ход пневмоцилиндра 13, поворачивающего при помощи рычага 14 и пары шестерен звездочки 15 и 16, а также втулки 17, на которых жестко закреплены звездочки 16, От втулок 17 вращение через шпонки 18 передаетс  штангам 8 и соединенным с ними штангам 21. Пластины 22 вместе со штангами 21 поворачиваютс  и прижимают бруски 25 к обрабатываемой поверхности детали 12, при этом регулировочный винт26 деформирует пластинчатую пружину 30, создающую усилие прижима бруска 25 к детали 12, а упор 26 отходит от кронштейна 29.

Включаетс  ход каретки 3 вниз и деталь 12 с прижатыми брусками 25 опускаетс  в электролит ванны, при этом обрабатываема  деталь 12 размещаетс  между анодами 5. К последним подводитс  положительный потенциал от источника технологического тока, а к детали 12 через коллектор 10 подаетс  отрицательный потенциал. Включаетс  вращение шпиндел  и осцилл ци  инструмента , при этом штанги 8 со шпонками 18 совершают возвратно-поступательное перемещение во втулках 17.

По окончании процесса хромировани  отключаютс  вращение шпиндел  и осцилл ци  инструмента, каретка 3 поднимаетс , отключаетс  технологический ток, механизм поворота штанг переводитс  в исходное положение и снимаетс  готова  деталь 12.

При регулировке усили  прижима брусков 25 к оббаратываемой поверхности вначале достигаетс  минимальна  разница в усили х прижима каждого бруска. Дл  этого поворотом обеих штанг 21 все бруски 25 прижимаютс  к обрабатываемой поверхности , а затем, враща  регулировочный винт 26 на каждой пластине 22, довод т разницу в усили х прижима любых двух брусков на штанге до величины,не превышающей+5%.

После регулировки равномерности усили  устанавливают величину усили . Дл 

этого в рабочем положении пневмоцилиндра 13 с помощью черв чной передачи (черв чное колесо 20) вращают каждую штангу 21 до получени  требуемого усили  прижи- ма брусков 25 к детали 12.

Предлагаемое устройство дл  хромировани  наружных поверхностей по сравнению с известными позвол ет повысить качество получаемого покрыти  за счет установки более точной величины усили  прижима минералокерамических брусков к обрабатываемой поверхности, а также за счет большей равномерности усили  прижима брусков по длине образующей детали.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  хромировани  Наружных поверхностей деталей, содержащее корпус, анод, механизм закреплени  обрабатываемой детали, штанги, выполненные составными и установленные в корпусе между анодами и механизмом закреплени  детали с возможностью возвратно-поступательного перемещени  и регулируемого

   поворота вокруг своей оси, минералокера- мические элементы, выполненные в виде смонтированных на каждой штанге подпружиненных брусков, шарнирноустановленных в державках, и механизм регулировани  усили  прижима минералокерамических элементов , отличающеес  тем, что, с целью улучшени  качества покрыти  за счет повышени  точности регулировани  усили  прижима , оно снабжено регулируемыми

   пружинами, державки дл  креплени  минералокерамических элементов выполнены в виде пластинчатых двуплечих рычагов, смонтированных на штангах с возможностью поворота, причем на одном из плеч

   рычага установлена регулируема  пружина, а на другом - по два минералокерамических элемента, при этом кажда  пара минералокерамических элементов установлена с возможностью ограниченного качательного

   движени  вокруг оси, а составные части штанги смонтированы с возможностью фиксированного поворота одна относительно другой.

   sj- S 5s S e

   «j «ft ft -j

   О

   со о h- l.

   53

   к

   ФигЛ

   Фиг. 5

   Редактдр М.Петрова

   Фиг. 6

   Составитель Е.Михайлов

   Техред М.МоргенталКорректор М.Пожо

   й-д

   22

   Фиг. 6