Устройство для хромирования наружных поверхностей деталей

Устройство для хромирования наружных поверхностей деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: 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 осуществляется вращение шпинделя и осцилляция инструмента при возвратно-поступательном перемещении штанг. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 25 0 17/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4825954/26 (22) 15.05.90 (46) 30.05.92. Бюл. № 20 (71) Всесоюзны и научно-исследовательский технологический институт (72) Е,П. Михайлов, А.П. Кремнев, А.Ю. Михайлова и А.М. Цветков (53) 621.357.8.002.51(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 926086, кл. С 25 D 17/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1148907, кл. С 25 0 17/00, 1984, Изобретение относится к нанесению электролитических покрытий с одновременным механическим воздействием на осаждаемый слой, в частности к устройствам для нанесения хромового покрытия на наружную поверхность тел вращения.

Известны устройства. наносящие электролитические покрытия на поверхность разл-ичных деталей, а также устройства, механически воздействующие на полученный слой покрытия. Кроме того, существуют

: устройства, которые в процессе нанесения электролитического покрытия одновременно механически воздействуют на осаждаемый с.лой.

Известно анодное устройство для гальванических покрытий, содержащее корпус, на котором установлен анододержатель с неподвижно закрепленным цилиндрическим свинцовым анодом. В теле анода и анододержателя выполнены отверстия.

Кроме того, устройство содержит несколько державок, в которых неподвижно закреплены минералокерамические бруски, Длина брусков равна или больше длины образую„„ Ы„„1737030 Al (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ

НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Сущность" изобретения: 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 осуществляется вращение шпинделя и осцилляция инструмента при возвратно-поступательном перемещении штанг. 6 ил. щей 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 перемещения и подпружинена к обрабатываемой поверхности. На корпусе устройства смонтирован также механизм закрепления обрабатываемой детали, подвода к ней технологического тока и сообщения ей вращения вокруг своей продольной С) оси. (,Д

Такое устройство обладает существен- С) ным недостатком, влияю)цим на качество наносимого покрытия. Минералокерамические бруски с устройстве установлены неподвижно относительно обрабатываемой .а поверхности в направлении вдоль образующей, причем длина бруска определена длиной образующей обрабатываемой поверхности. При обработке подпружиненным бруском осаждаемого слоя покрытия на длинномерных деталях иэ-за дефектов формы обрабатываемой поверхности и самого бруска последний касается обрабатывае1737030

15

30 Обрабатываемая деталь с помощью переходной оправки закрепляется в зажим35

50 осцилляция отключаются, а фиксатор пере55 мой поверхности только в двух точках, не обеспечивая качественную обработку в других точках поверхности. Чистота поверхности и плотность покрытия неравномерны.

Кроме того, известное устройство не гарантирует надлежащего качества получаемого покрытия из-за отсутствия возможности регулирования усилия поджима плавающего бруска, что не позволяет выбрать надлежащий режим выглаживания осаждаемого слоя покрытия, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для хромирования наружных поверхностей, содержащее корпус, анод, закрепленный в анододержателе, и минералокерамические элементы. На корпусе смонтирован шпиндель с возможностью регулируемого вращения от отдельного привода. На одном конце шпинделя размещен щеточный токосьемник для подачи технологического тока к îáрабатываемой детали, на другом конце установлен механизм закрепления обрабатываемой детали. Кроме того, на корпусе устройства установлены две составные 2 штанги, имеющие возможность возвратнопоступательного перемещения и регулируемого поворота вокруг своих осей. Штанги размещены в корпусе между анодом и механизмом закрепления обрабатываемой детали. Каждая штанга выполнена из двух частей. Верхняя часть установлена в корпусе и взаимодействует с механизмом осцилляции, размещенным в корпусе. Нижняя часть скрепляется с верхней резьбовым соединением и является сменным инструментом, содержащим минералокерамические элементы.

Устройство имеет механизм одновременного поворота штанг на заданный угол, содержащий узел регулирования усилия прижима минералокерамических элементов к обрабатываемой поверхности. .механизм поворота штанг выполнен в виде установленного на каждой штанге под- .4 пружиненного рычага с роликом, кулачка, смонтированного в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, и регулируемого фиксатора (узел регулировки усилия прижима) разворота кулачков на заданный угол, причем ролик закреплен на свободном конце рычага с возможностью взаимодействия с кулачком, а кулачок кинематически связан с кулачком другой штанги и с регулируемым фиксатором разворота кулачков на заданный угол.

Угол регулирования усилия прижима минералокерамических элементов выполнен в виде втулки с фланцем, закрепленным на корпусе и имеющим на своей боковой поверхности прямоугольный паз, Во втулке с возможностью поворота вокруг оси установлена другая втулка со своим фланцем, на боковой поверхности которого выполнен прямоугольный паэ и зубчатый сектор, взаимодействующий со съемным зубчатым стопором, смонтированным на корпусе. Во второй втулке с возможностью поворота установлена шестерня, на оси которой эакреплена колодка со смонтированным в ней подпружиненным рычагом с зубцом, поочередно взаимодействующим с прямоугольными пазами обоих фланцев. Сменный инструмент выполнен в виде набора минералокерамических брусков, смонтированных на штанге посредством пластинчатых пружин, расположенных на равных минимально возможных расстояниях одна от другой. Каждый брусок шарнирно установлен в индивидуальной державке, закрепленной на конце пластинчатой пружины.

Величина возвратно-поступательного перемещения каждой штанги выбрана в пределах 1,2-1,3 расстояния между соседними брусками, что гарантирует взаимодействие брусков со всеми точками обрабатываемой поверхности.

Устройство работает следующим образом. ном механизме на конце шпинделя.

Перемещением корпуса вниз деталь погружается в электролит ванны и размещается внутри концентрично аноду. К аноду. подводится положительный потенциал от источника технологического тока, а к детали через коллектор, шпиндель и оправку — отрицательный потенциал, в результате чего начинается процесс электролиза. После этого фиксатор механизма поворота штанг переводят в рабочее положение, в котором зуб фиксатора взаимодействует с пазом на фланце. поворотной втулки, при этом минералокерамические бруски под действием пластинчатых пружин прижимаются к обрабатываемой поверхности. Включается вращение шпинделя и осцилляция инструмента, по окончании процесса вращение и водится в исходное положение.

Для регулирования усилия прижима брусков расфиксируется поворотная втулка снятием зубчатого стопора, взаимодействующего с зубчатым сектором на фланце поворотной втулки. Последняя вручную поворачивается на некоторой угол и снова фиксируется стопором. Рычаг фиксатора поворачивают до зацепления с пазом поворотной втулки в новом положении и замеряют

1737030

Однако известное устройство для хро- 5 мирования наружных поверхностей облада- .

20

30 штанге при изготовлении набора., 35 величины усилия-. прижима зависят физиче- 40 ские ceoAciaa покрытия (получение напря.. жений сжатйя в кристаллах), оказывающие большое влияние: нэ: износостойкость по- . крытия. В известном::-.устройстве регулиров45 фиксатора, удерживающих штанги в исход- 50 ном и рабочем положениях (поворотом паза рабочего положения), При этом каждое новое положение фиксируется зубчатым стопором, что не позволяет получить

55 усилие прижима. Если оно не соответствует заданному положение, разворачивают поворотную втулку в ту или иную сторону описанным способом. ет рядом существенных недостатков, не позволяющих получить покрытие высокого качества.

Главным недостатком устройства является невозможность получения одинакового усилия прижима каждого бруска к обрабатываемой поверхности. Это условие является определяющим для достижения равномерной плотности и чистоты поверхности по всей длине обрабатываемой детали. По технологии отклонение усилия прижима двух соседних брусков не должно отличаться более чем на 10 .

В известном устройстве каждый брусок шарнирно смонтирован на конце упругой пластины, другой конец которой неподвижно закреплен на штанге. Усилие прижима создается прогибом пластинчатой пружины при повороте штанги и зависит от механических свойств каждой пластинки, ее прямолинейности и длины сободного вылета, Отклонения перечисленных параметров при изготовлении вызывают неравномерность усилий, создаваемых различными пластинами в наборе инструментальной штанги. Кроме того, отклонение усилий появляется из-за отклонения пластин от общей плоскости при закреплении их на

Недостатком известного устройства яв. ляется также несовершенство механизма регулирования величины усилия прижима брусков к обрабатываемой поверхности. От ка усилия достигается за .счет изменения

: ":угла поворота инструментал ь ных штанг.

Угол поворота штанг изменяется настройкой узла регулирования усилия прижима за счет взаимного углового смещения пазов непрерывную регулировку усилия

Кроме того, в известном устройстве регулируется поворот обеих штанг одновременно на один и тот же угол, хотя для получения необходимой величины усилия на обеих штангах их на практике нужно поворачивать на различные углы из-за отклонений в кинематике механизма поворота штанг, полученных в процессе изготовления.

Недостатком известного устройства является также невозможность точной регулировки усилия пластинчатых пружин при малых величинах потребного усилия. По технологическим требованиям усилие прижима каждого бруска в зависимости от обрабатываемой поверхности колеблется в пределах 0,3-2,0 кгс.

Цель изобретения — улучшение качества покрытия за счет повышения точности регу5 лирования усилия прижима.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, анод, механизм закрепления обрабатываемой детали, штанги, выполненные составными. и установленные в корпусе между анодами и механизмом закрепления детали с возможностью возвратно-поступательного перемещения 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 расстоянии друг от друга, и механизм регулирования усилия прижима минералокерамических элемен- .. тов, державки для крепления 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 rio два минералокерамических элемента. Соотношение плеч рычага составляет 1:3.

Кроме того, каждая пара минералокерамических элементов установлена с возможностью ограниченного качательного движения вокруг оси.

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

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

Шарнирное закрепление двух минералокерамических элементов на качалке, установленной на конце каждой пластины с возможностью качания на ограниченный угол, позволяет увеличить усилие на пла1737030

30

50

55 стинчатой пружине в два раза, соотношение плеч двуплечего рычага 1:3 позволяет это усилие увеличить еще в три раза.

Таким образом, потребное усилие на пластинчатой пружине в шесть раз больше усилия прижима минералокерамического элемента к обрабатываемой поверхности, что позволяет производить точную регулировку усилия, а погрешности регулировки пружины уменьшаются в шесть раз. Кроме того, парная установка минералокерамических элементов на качалке позволяет в два раза сократить число узлов регулирования и облегчить инструмент.

Выполнение нижней части каждой составной штанги подвижной относительно верхней части, позволяет точно регулировать величину усилия прижима минералокврамических элементов за счет возможности непрерывного поворота нижней части штанги относительно верхней на фиксированный угол, Кроме того, выполнение составных частей штанг поворотными позволяет регулировать усилие на штангах раздельно.

На фиг.. 1 изображена установка для хромирования, 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

à — Г на фиг. 2; на фиг. 6 — разрез Д вЂ” Д на фиг

3.

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

Кронштейн 6 закреплен на корпусе неподвижно, шпиндель установлен с возможностью вращения вокруг оси, а штанги 8 — с воэможностью возвратно-поступательного перемещения, сообщаемого механизмом 9 осцилляции, и с воэможностью одновременного поворота на заданный угол. На одном конце шпинделя установлен коллектор

10 для подвода технологического тока, а на другом — механизм 11 закрепления обрабатываемой детали 12. Механизм одновременного поворота штанг 8 включает пневмоцилиндр 13, шток которого шарнирно соединен с рычагом 14, установленным на корпусе 4 с возможностью поворота.

Поворот рычага через пару шестерен сообщается приводной звездочке 15, которая цепной передачей связана со звездочками 16, каждая из которых закреплена на торце втулки 17, Втулки 17 установлены в корпусе 4 с воэможностью вращения, В каждой втулке

17 выполнено направляющее отверстие под штангу 8 и шпоночный паз, взаимодействующий с ходовой шпанкой 18, закрепленной на штанге 8. На свободных концах штанг 8 установлены державки, включающие корпус

19, внутри которого смонтирована червячная передача. Червячное колесо 20 имеет посадочое гнездо с тангенциальным зажимом для закрепления верхнего конца нижней штанги 21. Нижний конец штанги 21 входит в рассечку кронштейна 6. Нижняя штанга 21 является основным конструктивным элементом сьемного инструмента, включающего .саму штангу 21, набор пластин 22, установленных на штанге 21 с заданным шагом и с возможностью качания вокруг оси штанги. Каждая пластина 22 выполнена 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 шарнирно закреплены два минералокерамических бруска 25, при этом оси шарниров параллельны оси качалки, а шаг размещения брусков 25 на качалке равен шагу размещения брусков на сменном инструменте, в сборе. На коротком конце рычага-пластины 22 размещен регулировочный винт 26. В центре каждой пластины 22 имеется на правляющая втулка 27, взаимодействующая со штангой 21 и определяющая шаг размещения пластин на штанге, На пластине 22 имеется также упор 28, ограничивающий поворот пластины вокруг оси штанги.

Кроме. пластин 22 на каждой штанге неподвижно закреплен кронштейн 29, на котором закреплены пластинчатые пружины 30, взаимодействующие с регулировочными винтами 26; Шаг размещения пружинных пластинок 30 на кронштейне 29 соответствует шагу размещения пластины 22 на штанге 21, Установка работает следующим образом.

В исходном положении каретка 3 находится в крайнем верхнем положении, Шток пневмоцилиндра 13 втянут. штанги 8 повернуты в исходное положение (бруски 25 на концах пластин 22 разведены на расстояние, обеспечивающее установку обрабатываемой детали). Приводы вращения шпинделя и осцилляции инструмента вы1737030

10 ключены. Обрабатываемая деталь 12 при помощи оправки 31 фиксируется в механизме 11 закрепления детали. Упор 28 взаимодействует с кронштейном 29, Выключается рабочий ход пневмоцилиндра 13, поворачи- 5 вающего 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 передается штангам 8 и соединенным с ни- 10 ми штангам 21. Пластины 22 вместе со штангами 21 поворачиваются и прижимают бруски 25 к обрабатываемой поверхности детали 12, при этом регулировочный винт26 деформирует пластинчатую пружину 30, со- 15 здающую усилие прижима бруска 25 к детали 12, а упор 26 отходит от кронштейна 29.

Включается ход каретки 3 вниз и деталь

12 с прижатыми брусками 25 опускается в электролит ванны, при этом обрабатывае- 20 мая деталь 12 размещается между анодами

5. К последним подводится положительный потенциал от источника технологического тока, а к детали 12 через коллектор 10 подается отрицательный потенциал, Включается 25 вращение шпинделя и осцилляция инструмента, при этом штанги 8 со шпанками 18 совершают возвратно-поступательное перемещение во втулках 17, По окончании процесса хромирования 30 отключаются вращение шпинделя и осцилляция инструмента, каретка 3 поднимается, отключается технологический ток, механизм поворота штанг переводится в исходное положение и снимается готовая деталь 35

12.

При регулировке усилия. прижима брусков 25 к оббаратываемой поверхности вначале достигается минимальная разница в усилиях прижима каждого бруска, Для этого 40 поворотом обеих штанг 21 все бруски 25 прижимаются к обрабатываемой поверхности, а затем, вращая регулировочный винт

26 на каждой пластине.22, доводят разницу в усилиях прижима любых двух брусков на 45 штанге до величины,не превышающей 5 Д.

После регулировки равномерности усилия устанавливают величину усилия. Для этого. в рабочем положении пневмоцилиндра 13 с помощью червячной передачи (червячное колесо 20) вращают каждую штангу

21 до получения требуемого усилия прижима брусков 25 к детали 12.

Предлагаемое устройство для хромирования наружных поверхностей по сравнению с известными позволяет повысить качество получаемого покрытия за счет установки более точной величины усилия прижима минералокерамических брусков к обрабатываемой поверхности, а также за счет большей равномерности усилия и рижима брусков по длине сбразующей детали.

Формула изобретения

Устройство для хромирования наружных поверхностей деталей, содержащее корпус, анод, механизм закрепления обрабатываемой детали, штанги, выполненные составными и установленные в корпусе между анодами и механизмом закрепления детали с возможностью возвратно-поступательного перемещения и регулируемого поворота вокруг своей оси, минералокерамические элементы, выполненные в виде смонтированных на каждой штанге подпружиненныхх брусков, шарнирно установленных в державках, и механизм регулирования усилия прижима минералокерамических элементов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества покрытия за счет повышения точности регулирования усилия прижима, оно снабжено регулируемыми пружинами, державки для крепления минералокерамических элементов выполнены в виде пластинчатых двуплечих рычагов, смонтированных на штангах с возможностью поворота, причем на одном из плеч рычага установлена регулируемая пружина, а на другом — по два минералокерамических элемента, при этом каждая пара минералокерамических элементов установлена с возможностью ограниченного качательного движения вокруг оси, а составные части штанги смонтированы с возможностью фиксированного поворота одна относительно другой.

1737030

ЕиЮ4

1737030

©и2. 5

Составитель Е.Михайлов

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор M.ÏåòðîBà

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгброд, ул.Гагарина, 101

Заказ 1871 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5