[发明专利]一种用电镀液加工精密零部件的方法和设备

说明书

本发明涉及精密零部件的加工方法和设备，更确切的说，本发明涉及用电镀液对已经粗加工的零部件进行精加工的方法和设备。本发明主要应用于加工尺寸公差1-30微米，形状公差1-20微米，间隙公差1-30微米，光洁度的精密零部件。本发明涉及的加工范围比较广泛，按被加工零部件应用的类型分，包括下述几类：1、相对运动，相互配合的精密零部件加工。如金属切削机床中的丝杆和丝母，滑板与槽板，花键与齿轮；注塑成型机中的螺杆和料筒；液压传动机械中的缸体和柱塞(或油缸和活塞)；气压传动机械中缸体和活塞；通用机械中标准、非标准泵体，阀体，马达等等。2、凸外形和凹内型精密零部件的加工。如喷气式飞机发动机异形弧面喷油嘴，激光聚焦器，胃镜抛物探头等。3精密量具的加工。如量孔，量棒，塞规等。4、零部件的密封加工。如制冷压缩机的外壳体密封加工等。5、精密零部件的修复加工。6、精密零部件提高耐磨性和增进自润滑性的加工。按被加工零部件被加工面的形状类型分：1、孔加工。如通孔，盲孔，三角孔，椭圆孔，方形孔等。2、槽加工。如三角槽，矩形槽，半圆槽等。3、柱加工。如圆柱，三角柱，椭圆柱，方形柱等。4、平面加工。如阶梯形平面，平面等。

在现有技术中，加工精密零部件一般先采用车、刨、铣或磨的方法将零部件先进行粗加工，经碎火后，再用精密机床进行磨削、珩磨、研磨提高精度。上海科学技术出版社1979年8月出版的《车工实践》介绍了法兰盘、丝杆等十多种零部件的加工工艺。国防出版社1977年6月出版的《液压传动精密零件的制造工艺》介绍了阀套，阀芯，平板阀芯等液压传动精密零部件和粗加工和精加工，上述书籍对各零部件加工所用的机床型号，工艺步骤，操作经验，零件的精密度，检验方法等都作了比较详细的介绍。现有技术中还采用了精密数控机床和激光技术加工精密零部件。上述加工方法加工的零部件精度主要依赖的是加工设备的精密程度，即设备的精密程度高，加工的零部件的精度就高，反之则低，现有精密零部件的加工方法和设备为发展经济，国防建设作了重大贡献。它的不足之处有以下几方面。1、生产周期长，费用高，批量加工困难，设备昂贵；2、加工凹内形(如缸体)和异形孔(如三角孔)精度差；3、粗加工无精加工余量时，零件只有报废；4、零部件磨损超过规定值后，无法修复；5、加工工序复杂，如《(液压传动精密零件的制造工艺)》中介绍的阀芯加工工艺在淬火后还有16道工序。

本发明的目的是克服现有技术不足之处，提供一种用电镀液加工精密零部件的方法和设备。

本发明的原理依据是：1、电镀液中金属离子能够电镀在被加工零部件的材料上；2、电镀液中金属离子直径在10-4微米左右，远小于现有最高加工精度值及最低粗糙度，在一定条件下，电镀液中金属离子能够随电镀液进入被加工零部件之间的配合间隙处或进入被加工零部件和研磨器的配合间隙处，并能进入被加工零部件表而的凹凸之中；3、根据流体力学原理，在同等条件下，压力增大，流体对间隙渗入机率增大；粘度减小，流体对间隙渗入机率增大。根据该原理，采用低粘度含磨料的电镀液并加压，使电镀液携带金属离子及磨料进入被加工零部件之间的配合间隙处或进入被加工零部件和研磨器的配合间隙处。

根据上述原理，本发明提供的技术方案是，将两个或两个以上相对运动、相互配合的被加工零部件进行配合，供液装置将含磨料的符合工艺压力要求的电镀液送入被加工零部件之间的配合间隙处，在电镀电源作用下，对被加工零部件进行电镀，驱动装置驱动被加工零部件之间进行相互研磨，电镀和研磨同时进行，被加工零部件加工面得到电镀液中金属离子沉积，凸处电镀层被研磨去，周而复之，填凹去凸，被加工零部件间的间隙公差逐渐减小，被加工零部件的形状公差逐渐减小，光洁度逐渐提高，直至被加工零部件达到要求的精度。

本发明另一技术方案是，将被加工零部件和研磨器配合，供液装置将含磨料的符合工艺压力要求的电镀液送入被加工零部件和研磨器的配合间隙处，在电镀电源作用下，对被加工零部件进行电镀，驱动装置驱动被加工零部件或研磨器或同时驱动被加工零部件和研磨器对被加工零部件进行研磨，电镀和研磨同时进行，被加工零部件加工面得到电镀液中金属离子沉积，凸处电镀层被研磨去。周而复之，填凹去凸，被加工零部件形状公差逐渐减小，尺寸精度和光洁度逐渐提高，直至被加工零部件达到要求的精度。