1.一种零件内孔修复用电刷镀装置,其特征在于:包括支架(1)、镀笔装夹组件(2)、镀笔(3)、驱动组件(4)和刷镀电源(5);
所述的支架(1)包括底座(11)、支撑腿(12)、升降台(13)和排液嘴(14);底座(11)的上部设有一圈从上端面向下凹入的圆环形的废液回收槽,废液回收槽内设有上下向贯通的排液嘴安装孔;底座(11)的中间位置设有上下向贯通的转轴安装孔;支撑腿(12)固定安装在底座(11)的下方;升降台(13)包括升降杆(13-1)和安装台(13-2);安装台(13-2)的中部设有上下向贯通的安装孔;排液嘴(14)固定安装在底座(11)的废液回收槽的排液嘴安装孔内;
镀笔装夹组件(2)包括装夹盘(21)、平衡夹持件(22)和安装连接柱(23);平衡夹持件(22)设有相同的2套;平衡夹持件(22)固定安装在装夹盘(21)内;安装连接柱(23)与装夹盘(21)固定连接;镀笔装夹组件(2)由其安装连接柱(23)与升降台(13)的安装台(13-2)的安装孔相配合固定安装在安装台(13-2)上;
镀笔(3)包括夹持部(31)、绝缘部(32)、导电轴肩(33)、工作部(34)和镀液输入嘴(35);
夹持部(31)、绝缘部(32)、导电轴肩(33)和工作部(34)从上到下依次设置且相互连接构成一个整体;该整体的中轴线上设有镀液导入孔(37);镀液输入嘴(35)固定设置在夹持部(31)的上方;且镀液输入嘴(35)与镀液导入孔(37)相通;镀笔(3)设有2个,该2个镀笔(3)在镀笔装夹组件(2)的2套平衡夹持件(22)上分别各固定安装1个;
驱动组件(4)包括驱动电机(41)、转轴(42)、转台(43)和工件固定件(44);驱动电机(41)固定安装在底座(11)的下端面上;转轴(42)安装在底座(11)的转轴安装孔内;转台(43)为扁圆柱体件;转台(43)的上端面上设有排液槽(43-1);工件固定件(44)固定设置在转台(43)的上端面上;驱动电机(41)通过转轴(42)与转台(43)传动连接;
刷镀电源(5)用于工作时提供电刷镀电源;刷镀电源(5)为输出电压可调的直流电源;
刷镀电源(5)的正极与镀笔(3)的导电轴肩(33)电连接;刷镀电源(5)的负极与驱动组件(4)的转轴(42)和转台(43)电连接。
2.根据权利要求1所述的零件内孔修复用电刷镀装置,其特征在于:还包括挡圈(6);所述的挡圈(6)为一体件,挡圈(6)由圆环形底板和中空的圆柱体挡板一体组成;中空的圆柱体挡板由其下端与圆环形底板的外周一体连接;挡圈(6)的底板上设有排液孔,挡圈(6)由其圆环形底板安装在支架(1)的底座(11)的废液回收槽内,且挡圈(6)的底板上的排液孔与支架(1)的排液嘴(14)的上端口相通。
3.根据权利要求1所述的零件内孔修复用电刷镀装置,其特征在于:所述的镀笔装夹组件(2)的装夹盘(21)为扁圆柱体件,装夹盘(21)上对称设有2个卡槽(21-1);平衡夹持件(22)包括主体部(22-1)、固定部(22-2)和弹簧套(22-3);主体部(22-1)上设有上下向贯通的内六角孔(22-1-1),作为镀笔安装通过孔;主体部(22-1)和固定部(22-2)通过弹簧套(22-3)弹性连接。
4.根据权利要求1所述的零件内孔修复用电刷镀装置,其特征在于:所述的镀笔(3)还包括包套(36);
所述的夹持部(31)为中间设有上下向圆形通孔的六角棱形体件,其外周尺寸与镀笔装夹组件(2)的平衡夹持件(22)的主体部(22-1)的内六角孔(22-1-1)相配合;绝缘部(32)和导电轴肩(33)均为中间设有上下向圆形通孔且整体呈圆柱形的一体件;绝缘部(32)的上下两端分别与夹持部(31)的下端以及导电轴肩(33)的上端过盈配合固定连接;工作部(34)为中间设有上下向圆形通孔且整体呈圆柱形的一体件,其周壁上设有喷液孔(34-1);工作部(34)由其上端与导电轴肩(33)的下端固定连接;所述的镀液导入孔(37)由夹持部(31)、绝缘部(32)、导电轴肩(33)和工作部(34)各自的中间处的圆形通孔同轴紧密相连构成;
所述的包套(36)为涤棉绒材质的中空圆柱体状件,包套(36)包覆在工作部(34)的外周面上。
5.根据权利要求1所述的零件内孔修复用电刷镀装置,其特征在于:所述的驱动组件(4)的转台(43)上的排液槽(43-1)设有3个,该3个排液槽(43-1)由转台的轴心处向边缘伸出,且该3个排液槽(43-1)相互间的夹角为120°角;工件固定件(44)为3只卡爪,该3只卡爪在3个排液槽(43-1)间均匀设置。
6.根据权利要求1所述的零件内孔修复用电刷镀装置,其特征在于:所述的刷镀电源(5)为可提供12V、14V和15V电压的直流电源。
7.一种权利要求1所述的零件内孔修复用电刷镀装置的加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
安装待加工工件(7)和镀笔(3):
第一步:将经过机械修磨处理后的待加工工件(7)置于驱动组件(4)的转台(43)的中间处的上端面上,通过工作固定件(44)将待加工工件(7)固定,且使得待加工工件(7)的旋转中心线与转台(43)的旋转中心线在同一轴线上;
第二步:将2个镀笔(3)安装到镀笔装夹组件(2)的平衡夹持件(22)上,2个镀笔(3)的工作部(34)向下伸入待加工工件(7)的内孔内,调节平衡夹持件(22)在装夹盘(21)上的位置,使得2个镀笔(3)与待加工工件(7)的内孔壁的间距符合设定的间距要求,再将镀笔装夹组件(2)固定安装在支架(1)的升降台(13)上;调节升降台(13)的上下位置,使得镀笔(3)的上下向进给量符合加工要求;
②电净加工:
第一步:通过镀笔(3)的镀液输入嘴(35)和镀液导入孔(37)输入电净液;
第二步:待镀笔(3)的工作部(34)的电净液喷液稳定后,接通驱动组件(4)的驱动电机(41)的电源,驱动电机(41)通过转轴(42)带动转台(43)匀速转动,进而由转台(43)带动待加工工件(7)匀速转动;接通刷镀电源(5)供电,此时镀笔(3)为正极、待加工工件(7)为负极,开始电净加工;完成后切断电源,清洗干净;
③弱活化加工:
第一步:通过镀笔(3)的镀液输入嘴(35)和镀液导入孔(37)输入弱活化液;
第二步:待镀笔(3)的工作部(34)的弱活化液喷液稳定后,接通驱动组件(4)的驱动电机(41)的电源,驱动电机(41)通过转轴(42)带动转台(43)匀速转动,进而由转台(43)带动待加工工件(7)匀速转动;接通刷镀电源(5)供电,此时镀笔(3)为正极、待加工工件(7)为负极,开始弱活化加工;完成后切断电源,清洗干净;
④强活化加工:
第一步:通过镀笔(3)的镀液输入嘴(35)和镀液导入孔(37)输入强活化液;
第二步:待镀笔(3)的工作部(34)的强活化液喷液稳定后,接通驱动组件(4)的驱动电机(41)的电源,驱动电机(41)通过转轴(42)带动转台(43)匀速转动,进而由转台(43)带动待加工工件(7)匀速转动;接通刷镀电源(5)供电,此时镀笔(3)为正极、待加工工件(7)为负极,开始强活化加工;完成后切断电源,清洗干净;
⑤电刷镀加工:
第一步:通过镀笔(3)的镀液输入嘴(35)和镀液导入孔(37)输入刷镀液;
第二步:待镀笔(3)的工作部(34)的刷镀液喷液稳定后,接通驱动组件(4)的驱动电机(41)的电源,驱动电机(41)通过转轴(42)带动转台(43)匀速转动,进而由转台(43)带动待加工工件(7)匀速转动;接通刷镀电源(5)供电,此时镀笔(3)为正极、待加工工件(7)为负极,开始电刷镀作业;
⑥镀后处理:对电刷镀加工后的待加工工件(7)进行满足尺寸和精度要求的后处理,即可得到修复好的内孔类零部件。
8.根据权利要求7所述的零件内孔修复用电刷镀装置的加工方法,其特征在于:所述的步骤①的第二步中,镀笔装夹组件(2)可使2个镀笔(3)的径向可调最大行程为300mm,可对内孔孔径300mm以内的待加工工件(7)进行电刷镀加工。
9.根据权利要求7所述的零件内孔修复用电刷镀装置的加工方法,其特征在于:所述步骤②中,刷镀电源(5)供电电压为12V,镀笔(3)与待加工工件(7)间的相对运动速度为13m/min;加工时间为1.5min;步骤③中,刷镀电源(5)供电电压为12V,镀笔(3)与待加工工件(7)间的相对运动速度为9m/min;加工时间为1min;步骤④中,刷镀电源(5)供电电压为14V,镀笔(3)与待加工工件(7)间的相对运动速度为12m/min;加工时间优选1min;步骤⑤中,刷镀电源(5)供电电压优选采用15V,镀笔(3)与待加工工件(7)间的相对运动速度优选为12m/min;加工时间优选10 min。