Устройство для подачи электролита в рабочую камеру установки электрохимической обработки деталей
Предлагаемое устройство для подачи электролита в рабочую камеру установки электрохимической обработки деталей может быть успешно использовано для снятия заусенцев, а также, в принципе, для снижения шероховатости поверхности любых малогабаритных деталей. Так как электролит изолирован от штока пневмоцилиндра мембраной, то исключается возможность кристаллизации электролита, а также попадание смазки в электролит, что, в свою очередь, повышает качество обработки деталей, применение же энергии сжатого воздуха вместо электроэнергии удешевляет процесс обработки.
Предлагаемое техническое решение относится к электрохимической обработке деталей, в частности, к устройствам для подачи электролита в зону обработки, и может быть использовано для уменьшения шероховатости поверхности деталей,- например, для снятия заусенцев и притупления острых кромок.
Наиболее широко известны устройства для подачи электролита, выполненные в виде центробежных насосов (Байсупов И.А. Электрохимическая обработка металлов, М., «Высшая школа», 1988, сс.86-90), которые широко используются в тяжелом машиностроении, но вследствие больших габаритов, значительной мощности привода и высокой производительности неприемлемы для обработки малогабаритных деталей мелкосерийного производства.
Шестеренчатые насосы (Седыкин Ф.В. Оборудование для электрохимической обработки деталей машин, М., «Машиностроение», 1980, сс.165-169), имея меньшие габариты и меньшую потребляемую мощность, имеют меньшую производительность, вполне устраивающую при обработке малогабаритных изделий, в свою очередь, имеют ряд недостатков: износ вращающихся шестерен и валов, а также взаимодействующих с ними втулок (подшипников скольжения) вследствие химической коррозии, а также их заклинивания вследствие возможной кристаллизации электролита в зазорах соприкасающихся деталей при длительных простоях насосов.
Наиболее близким технический решением (прототипом) является пневмогидронасос двустороннего действия, содержащий пневмоцилиндр с двумя камерами нагнетания с торцов пневмоцилиндра и с нормально открытым и нормально закрытым клапанами в каждой из камер нагнетания (Герц Е.В. Пневматические устройства и системы. в машиностроении, М., «Машиностроение», 1981, с.66). Однако и он обладает рядом существенных недостатков, что не позволяет его использовать для подачи электролита в том виде, как он представлен в источнике:
- два конца штока пневмоцилиндра, которые воздействуют на электролит, лишены смазки между трущимися частями цилиндра и, как следствие, при простое насоса образуются кристаллы солей, которые ведут себя как абразив со всеми вытекающими последствиями;
- в случае применения смазки штока масло попадает в электролит, что ухудшает свойства последнего, ухудшает качество обработки;
- данная конструкция требует высокой точности изготовления деталей, так как необходимо обеспечить соосность трех различных поверхностей (двух штоковых и одну поршневую).
Техническим результатом является повышение стабильности работы пневмоцилиндра, работающего со смазкой, причем смазка не загрязняет электролит, а также поддержание постоянства параметров давления и объемной подачи электролита в течение длительного времени.
Устройство для подачи электролита в рабочую камеру установки электрохимической обработки деталей включает как минимум два пневмогидронасоса с пневмоцилиндрами двустороннего действия, две камеры нагнетания с нормально открытыми и нормально закрытыми клапанами в каждой из них, причем пневмогидронасосы выполнены с возможностью подключения к блоку управления, а пневмоцилиндр каждого из них содержит в середине перегородку и подвижно установленный в ней шток, на концах которого шарнирно укреплены упругие мембраны, наружные кромки которых закреплены герметично между торцами пневмоцилиндра и примыкающих к нему с двух сторон камер нагнетания, причем пневмогидронасосы выполнены с возможностью подключения к напорной магистрали, к емкости с очищенным электролитом с помощью распределителя, выполненного в виде возвратно-поступательно перемещающейся рамки, закрепленной на штоке пневмоцилиндра, и неподвижного упора, укрепленного на корпусе распределителя, между которыми расположены ветви напорной магистрали, связанные с рабочей камерой и емкостью с очищенным электролитом, пережимаемые поочередно рамкой и упором в крайних положениях поршня пневмоцилиндра, который, включается по заданной программе с-блока управления.
Устройство выполнено с возможностью подачи электролита в рабочую камеру установки электрохимической обработки деталей для снятия заусенцев и притупления острых кромок.
Таким образом, электролит в предложенном техническом решении изолирован от штока пневмоцилиндра мембраной, что исключает возможность кристаллизации электролита в трущейся паре шток - подшипник скольжения (втулка в перегородке в середине пневмоцилиндра), и попадание смазки в раствор; кроме того, электролит во время перелива в бак при межоперационных простоях проходит дополнительную очистку, что положительно влияет на качество обработки деталей; применение же энергии сжатого воздуха вместо электроэнергии удешевляет процесс обработки.
На фиг.1 представлена пневмогидравлическая схема устройства подачи электролита в рабочую камеру,
На фиг.2 представлен общий вид распределителя.
Устройство для подачи электролита содержит емкость 1, как минимум, с двумя, изолированными друг от друга и сообщающимися между собой посредством перелива из одной в другую, емкостями: одна 2 - для отработанного (загрязненного электролита), другая 3 - для очищенного (фильтрованного электролита). Емкость 3 содержит, как минимум, два погруженных в электролит пневмогидронасоса 4, 5, каждый из которых выполнен в виде двустороннего пневмоцилиндра 6 с перегородкой 7 в середине его и подвижно установленного в ней штока 8, на концах которого шарнирно закреплены упругие мембраны 9, наружные кромки которых закреплены герметично между торцами пневмоцилиндра 6 и примыкающих к нему с двух сторон камер нагнетания 10. Камеры нагнетания 10 снабжены нормально открытым 11 и нормально закрытым 12 клапанами. Пневмогидронасосы 4 и 5 подключены к единой напорной магистрали 13, направляющей лоток-электролита в рабочую камеру I, либо минуя ее, на слив в емкость 3 бака 1 с очищенным, электролитом с помощью распределителя 14, выполненного в виде возвратно-поступательно перемещающейся рамки 15, закрепленной на штоке 16 пневмоцилиндра 17 и неподвижного упора 18, укрепленного на корпусе распределителя 14, между которыми расположены ветви 19 и 20 напорной магистрали 13, связанные с рабочей камерой I и емкостью 3 с очищенным электролитом, пережимаемые поочередно рамкой 15 и упором 18 в крайних положениях поршня 21 двустороннего пневмоцилиндра 17, включение которого производится блоком управления III по заданной программе. Устройство работает следующим образом. В рабочую камеру подается электролит, включается блок питания II и происходит обработка детали в течение заданного времени, после чего блок питания II отключается, подача электролита в рабочую камеру I прекращается. Это достигается тем, что первая (рабочая) ветвь 19 напорной магистрали 13 пережимается рамкой 15, укрепленной на штоке 16 пневмоцилиндра двустороннего действия 17, и неподвижным упором 18, закрепленным на корпусе распределителя 14. Одновременно с этим вторая ветвь 20 напорной магистрали 13, расположенная с другой стороны распределителя 14, освобождается и электролит поступает по ней в емкость 3 и далее обратно в напорную магистраль 13 из камер нагнетания 10 двух пневмогидронасосов 4 и 5, работающих попеременно на всасывание или нагнетание, осуществляемое упругими мембранами 9 пневмоцилиндров 6 и системой нормально открытых 11 и нормально закрытых 12 клапанов камер нагнетания 10.
Таким образом, предлагаемое устройство для подачи электролита в рабочую камеру установки для электрохимической обработки деталей, например, для снятия заусенцев, может быть успешно использовано для электрохимической обработки особо ответственных изделий, поскольку обеспечена нормальная работа пневмоцилиндра, работающего со смазкой, причем последняя не загрязняет электролит, а использование распределителя потоков создает возможность прекращения подачи электролита в рабочую камеру без выключения самого пневмогидронасоса, что позволяет поддерживать постоянство параметров давления и объемной подачи электролита в течение длительного времени, а также проводить его дополнительную очистку, при этом установка находится в режиме ожидания для обработки следующих деталей.
1. Устройство для подачи электролита в рабочую камеру установки электрохимической обработки деталей, включающее как минимум два пневмогидронасоса с пневмоцилиндрами двустороннего действия, две камеры нагнетания с нормально открытыми и нормально закрытыми клапанами в каждой из них, причем пневмогидронасосы выполнены с возможностью подключения к блоку управления, а пневмоцилиндр каждого из них содержит в середине перегородку и подвижно установленный в ней шток, на концах которого шарнирно укреплены упругие мембраны, наружные кромки которых закреплены герметично между торцами пневмоцилиндра и примыкающих к нему с двух сторон камер нагнетания, причем пневмогидронасосы выполнены с возможностью подключения к напорной магистрали, к емкости с очищенным электролитом с помощью распределителя, выполненного в виде возвратно-поступательно перемещающейся рамки, закрепленной на штоке пневмоцилиндра, и неподвижного упора, укрепленного на корпусе распределителя, между которыми расположены ветви напорной магистрали, связанные с рабочей камерой и емкостью с очищенным электролитом, пережимаемые поочередно рамкой и упором в крайних положениях поршня пневмоцилиндра, который включается по заданной программе с блока управления.
2. Устройство по п.1, которое выполнено с возможностью подачи электролита в рабочую камеру установки электрохимической обработки деталей для снятия заусенцев и притупления острых кромок.
