4H曲轴油孔电化学去毛刺设备方案
时间：2011-08-06 阅读：3666
4H曲轴油孔电化学去毛刺设备方案
一、电化学去毛刺原理
电化学去毛刺的基本原理是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学反应现象。以需要去毛刺的工件为阳极，工具电极为阴极，当一定压力电解液通过工件上的毛刺和特殊设计的工具电极之间狭小的间隙同时，短时间加以电解电压，这时在工件的毛刺或棱边部分电流zui集中，电流密度也zui大，因而时毛刺很快被溶除，棱角也被倒圆。
在电化学去毛刺的过程中，工件和工具电极二者之间是相对固定不动的，即属于固定式工具阴极的电化学加工方法。
二、总体方案及主要技术指标：
针对××××有限公司商用发动机厂曲轴油孔去毛刺要求，拟配备DJK6040-1000A电化学去毛刺机床。
1、去毛刺要求：油孔外部端口及交叉油孔孔相贯部位的毛刺。
2、工件的放置及装夹：由于零件油孔去毛刺部位较多，且孔的方向不一，同时考虑到上下工件的方便性，工件采用如下方法装夹（方案示意图）：工件水平放置采用两端*固定，周向有定位块定位，四个夹紧块夹紧并兼作工件导电块；工件上下采用手动吊装。
3、主机总体方案：根据工件去毛刺的要求，机床采用三个运动轴，一个轴为工作台前后运动轴，用于工件的移进和移出，上工件时将工作台移出，将工件吊运至工作台上用两*固定，并夹紧周向夹紧块，加工时将工作台移进到加工位置；另外在工作台左右两侧布置两个电极运动轴，由于两侧电极退出和加工。三个运动轴均由直线导轨导向，气缸驱动运动。
本设备主要由机床主机、电源电控系统、电解工作液系统、电极等组成。
机床主要技术参数和规格：
1、工作台尺寸：400mm×1000mm
2、工作台zui大行程：900mm
3、电极侧向运动zui大行程：200mm
4、电源输出额定电压：DC24V
5、电源zui大输出电流：1000A
6、机床循环工作时间：≤3 分钟。
7、上、下件方式：人工装吊（吊装工具由用户自备）。
8、压缩空气（现场提供）：0.4--0.6 Mp
9、液槽容积：1.2 m3
10、机床输入功率：30KVA（三相AC380/50Hz）
11、工件装料高度：500mm
机床外形图：
机床平面布置图：
三、主机
DJK6040电化学去毛刺机床主机采用全防腐钢板焊接结构，工作区域为全不锈钢制成。
工作台、左右工具电极的进给均用气控驱动。
工作台的移动使工件的装卸在机床的加工区域外进行，使工件的装卸更为方便。其结构采用双导柱形式，使其结构的防溅防腐更为可靠。
工件的定位采用两*一周向面的定位方式。
左右工具电极的移动的可使工具电极迅速地伸入并到达工件的去毛刺部位。其结构采用防腐型直线导轨形式，并前端装有电极导向器及侧挡液板。
在加工区域后侧为电解工作液进回液口。进液口通过软管与电解工作液槽连通，回液口通过回液管使工作腔内的工作液回入电解液系统内。
在加工区域后上方备有空气抽风口，可与厂房通风管相联接，以消除加工过程中由于电解工作液的流动可能产生的雾气。
主要技术参数和规格：
1、工作台尺寸：400mm×1000mm
2、工作台运动行程：900mm
3、左右电极运动行程：200mm
4、压缩空气（现场提供）：0.6 Mp
5、zui大工件高度：500mm
四、电源及控制系统
DJK6040 电化学去毛刺机床的电气系统分为直流电源和控制系统二部分。
电化学去毛刺电源：
电化学去毛刺加工电源采用晶闸管整流电源。电源电压可调，电流实现分档定值控制。电源的输出具有稳压运行性能，还具有过流、短路等保护功能。
本机床配置电解电源主要参数：
电源输出额定电压：DC24V
电源zui大输出电流：1000A
电源调压范围：DC 6—24V
控制系统:
控制系统由可编程控制器、机床电器、短路检测电路等组成。
可编程控制器用于手动操作和自动循环的控制。手动操作是由工作台的移动、侧向电极的移动、主泵开关、短路检测、过滤启动等按钮开关来接通和断开各控制的工作方式。自动循环是机床处在原位时，按下启动按钮，自动执行一个周期操作。操作完后机床停在原位上。
机床电器是由控制电气系统的电源和温度检测组成。电气系统的电源控制由急停按钮，带锁开关，准备按钮控制。
温度检测系统由探头、控制仪组成。当探头（传感器）受工作液变化而变化，温度信号由探头送控制仪并显示。
考虑到电解加工时可能造成的零件与电极间的短路烧伤，机床在加工前采用短路检测电路对零件进行检测和显示。当检测到电极与零件发生短路时短路检测电路将切断加工。
五、电解液系统
电解液槽由不锈钢焊接而成，输液主泵采用泵业制造公司丹麦格兰富（GRUNDFOS）生产的 SPK 型浸入式不锈钢泵。
电解液在长期使用后，其中所含的金属氢氧化物和其它杂质不断增加，这将使电解液的粘度增大，影响电解液在加工间隙内的流动，严重时会发生短路，造成工件和电极的损坏。本系统对电解液进行粗、精两道过滤。粗过滤采用全防腐的纸带过滤机过滤，以去除电解液中的杂质和大颗粒蚀除产物。精过滤采用滤芯过滤，由于蚀除产物——金属氢氧化物颗粒细微，须定期对过滤器及滤芯进行清洗和更换。
主要技术参数：
（1） 外形尺寸：1750×1050×700mm3
（2） 液槽容积：1.2 m3
（3） 主泵流量：4000L/H
（4） 主泵扬程：47m
（5） 主泵功率：AC380V 50HZ 1．1KW
六、工具电极夹具单元及对工件的要求
工具电极夹具采用固定式阴极结构，每套电极夹具根据工件去毛刺部位的具体去毛刺结构及要求，专门设计制造。
阳极和阴极（即工件和电极）之间的金属接触会出现短路，导致电极和工件的损坏。因此有必要对工件上毛刺的大小和方向作如下规定：
1、毛刺须与电极插入方向平行；针对本方案零件，钻孔时应为直径小的孔先加工，后加工直径大的孔。
2、毛刺长度不大于 0.8mm；
3、毛刺厚度zui大为 0.15mm。
4、去毛刺部位的位置度误差不能超过0.2mm，位置度误差过大时只能采用大于去毛刺部位大小的电极加工，扩大加工范围（在工艺允许时）。
如果由于前道工序非正常切削加工，而使工件产生超过上述要求的飞边毛刺时，应当调整切削加工工序，使产生的毛刺符合上述要求，或用手工工具将毛刺飞边预先去除后，方可进行加工。
吸附在工件上的脱落的切屑以及污物也会造成加工时的短路故障、加工缺陷以及不良的导电接触，因此，工件必须经过前道清洗后才能进行加工。
工件去毛刺加工后，零件表面粘附有电解液，须进行清洗并作工序间暂时性防锈处理。
去毛刺工序的前后清洗由需方负责。
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