零件内孔修复用电刷镀装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电刷镀技术的金属表面工程领域，具体涉及一种适用于内孔损伤零件修复和再制造的零件内孔修复用电刷镀装置及方法。
【背景技术】
[0002]电刷镀技术是表面再制造技术中电镀的一种，它是利用电化学沉积方法在金属工件表面局部快速地得到高性能的平滑致密的电镀层。该技术可以恢复磨损零件的尺寸精度和几何形状精度，填补零件表面的划伤，提高零件表面的耐磨性、导电性、耐高温性和防腐性能。目前，电刷镀技术在航空航天、铁路交通、水力电力和石油化工等众多领域得到了广泛的应用，取得了显著的效益。
[0003]内孔类零件(如阀体内孔、发动机连杆、缸套等)在机械运动配合中起到重要的作用，与外圆类零件结合可实现相对运动和动力传递。零件内孔的失效主要是磨损和变形，造成内孔表面的配合尺寸偏差和性能下降。采用电刷镀技术修复内孔类零件是电刷镀技术的重要应用领域之一。但是，目前通常采用手工电刷镀对内孔类零件进行修复，其不足之处在于:手工电刷镀劳动强度大，刷镀工作效率低；电镀液喷淋方式不理想，使得镀液与修复部位接触不均匀，镀层质量不高。针对这一问题，目前已见采用电动方式自动实施零件内孔修复的电刷镀装置及方法，如公开号为CN101514468A、发明名称为“内孔类零部件电刷镀的装置及方法”的中国专利文献，即提供了一种对内孔类零部件通过电刷镀技术进行修复的装置和方法，然而，该方法存在一定的局限性和不足之处。因此，继续研发和设计更加实用、经济、高效的用于零件内孔修复的电刷镀装置和方法显得十分必要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种结构简单、安装调节待加工工件方便、电刷镀工作效率高且镀笔使用寿命长的零件内孔修复用电刷镀装置及其用于零件内孔修复的方法。
[0005]本发明的技术方案是:本发明的零件内孔修复用电刷镀装置，其结构特点是:包括支架、镀笔装夹组件、镀笔、驱动组件和刷镀电源；
上述的支架包括底座、支撑腿、升降台和排液嘴；底座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；底座的中间位置设有上下向贯通的转轴安装孔；支撑腿固定安装在底座的下方；升降台包括升降杆和安装台；安装台的中部设有上下向贯通的安装孔；排液嘴固定安装在底座的废液回收槽的排液嘴安装孔内；
镀笔装夹组件包括装夹盘、平衡夹持件和安装连接柱；平衡夹持件设有相同的2套；平衡夹持件固定安装在装夹盘内；安装连接柱与装夹盘固定连接；镀笔装夹组件由其安装连接柱与升降台的安装台的安装孔相配合固定安装在安装台上；
镀笔包括夹持部、绝缘部、导电轴肩、工作部和镀液输入嘴；夹持部、绝缘部、导电轴肩和工作部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；镀液输入嘴固定设置在夹持部的上方；且镀液输入嘴与镀液导入孔相通；镀笔设有2个，该2个镀笔在镀笔装夹组件的2套平衡夹持件上分别各固定安装I个；
驱动组件包括驱动电机、转轴、转台和工件固定件；驱动电机固定安装在底座的下端面上；转轴安装在底座的转轴安装孔内；转台为扁圆柱体件；转台的上端面上设有排液槽；工件固定件固定设置在转台的上端面上；驱动电机通过转轴与转台传动连接；
刷镀电源用于工作时提供电刷镀电源；刷镀电源为输出电压可调的直流电源；刷镀电源的正极与镀笔的导电轴肩电连接；刷镀电源的负极与驱动组件的转轴和转台电连接。
[0006]进一步的方案是:还包括档圈；所述的挡圈6为一体件，挡圈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；挡圈的底板上设有排液孔，挡圈由其圆环形底板安装在支架的底座的废液回收槽内，且挡圈的底板上的排液孔与支架的排液嘴的上端口相通。
[0007]进一步的方案是:上述的镀笔装夹组件的装夹盘为扁圆柱体件，装夹盘上对称设有2个卡槽；平衡夹持件包括主体部、固定部和弹簧套；主体部上设有上下向贯通的内六角孔，作为镀笔安装通过孔；主体部和固定部通过弹簧套弹性连接。
[0008]进一步的方案是:上述的镀笔还包括包套；上述的夹持部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的平衡夹持件的主体部的内六角孔相配合；绝缘部和导电轴肩均为中间设有上下向圆形通孔且整体呈圆柱形的一体件；绝缘部的上下两端分别与夹持部的下端以及导电轴肩的上端过盈配合固定连接；工作部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；工作部由其上端与导电轴肩的下端固定连接；上述的镀液导入孔由夹持部、绝缘部、导电轴肩和工作部各自的中间处的圆形通孔同轴紧密相连构成；
上述的包套为涤棉绒材质的中空圆柱体状件，包套包覆在工作部的外周面上。
[0009]进一步的方案是:上述的驱动组件的转台上的排液槽设有3个，该3个排液槽由转台的轴心处向边缘伸出，且该3个排液槽相互间的夹角为120°角；工件固定件为3只卡爪，该3只卡爪在3个排液槽间均匀设置。
[0010]进一步的方案是:上述的刷镀电源为可提供12V、14V和15V电压的直流电源。
[0011]一种上述的零件内孔修复用电刷镀装置的加工方法，包括以下步骤:
①安装待加工工件和镀笔:
第一步:将经过机械修磨处理后的待加工工件置于驱动组件的转台的中间处的上端面上，通过工作固定件将待加工工件固定，且使得待加工工件的旋转中心线与转台的旋转中心线在同一轴线上；
第二步:将2个镀笔安装到镀笔装夹组件的平衡夹持件上，2个镀笔的工作部向下伸入待加工工件的内孔内，调节平衡夹持件在装夹盘上的位置，使得2个镀笔与待加工工件的内孔壁的间距符合设定的间距要求，再将镀笔装夹组件固定安装在支架的升降台上；调节升降台的上下位置，使得镀笔的上下向进给量符合加工要求；
②电净加工:
第一步:通过镀笔的镀液输入嘴和镀液导入孔输入电净液；
第二步:待镀笔的工作部的电净液喷液稳定后，接通驱动组件的驱动电机的电源，驱动电机通过转轴带动转台匀速转动，进而由转台带动待加工工件匀速转动；接通刷镀电源供电，此时镀笔为正极、待加工工件为负极，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:通过镀笔的镀液输入嘴和镀液导入孔输入弱活化液；
第二步:待镀笔的工作部的弱活化液喷液稳定后，接通驱动组件的驱动电机的电源，驱动电机通过转轴带动转台勾速转动，进而由转台带动待加工工件勾速转动；接通刷镀电源供电，此时镀笔为正极、待加工工件为负极，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:通过镀笔的镀液输入嘴和镀液导入孔输入强活化液；
第二步:待镀笔的工作部的强活化液喷液稳定后，接通驱动组件的驱动电机的电源，驱动电机通过转轴带动转台勾速转动，进而由转台带动待加工工件勾速转动；接通刷镀电源供电，此时镀笔为正极、待加工工件为负极，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:通过镀笔的镀液输入嘴和镀液导入孔输入刷镀液；
第二步:待镀笔的工作部的刷镀液喷液稳定后，接通驱动组件的驱动电机的电源，驱动电机通过转轴带动转台匀速转动，进而由转台带动待加工工件匀速转动；接通刷镀