一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的电镀方式有别于现行的平板阳极镍板挂镀，阴极砂轮基体位于球形的阳极内，保持砂轮的中心与球形阳极球心相重合；球形阳极置于充满镀液的电镀槽中；球形阳极与砂轮基体形成比较均匀的电场，电力线的分布情况较传统方式均匀；砂轮基体置于机械装置上，该机械装置可以实现砂轮端面翻转和轴向转动以及镀液的搅拌，使得砂轮基体表面可沉积的镍离子浓度增加，允许使用的阴极电流密度有所提高；砂轮的转动使得电流密度在其表面的分布状态处于动态变化之中，外圆弧边沿、表面凸起部位与其他部位的电流密度变化状态相同。该电镀工艺所允许的最大阴极电流密度可以达到4.8A/dm2,镍层厚度最大值与最小值的差值可以缩小至10μm以内。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种加厚阳极，具体涉及一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置。
技术介绍
电镀超硬材料砂轮具有一切超硬砂轮共有的使用性能，其共性表现在比普通磨具加工磨削比高，磨削力少，磨削热也小。同时，因其工作层单层磨料的存在形式，与陶瓷结合剂超硬材料砂轮、树脂结合剂超硬材料砂轮相比较切削锋利、磨削效率高、磨削作业中免修整、易于排屑；电镀工艺能够制造形面复杂、异形的砂轮，保形性好、加工精度高。因此，电镀超硬材料砂轮在汽车、LED、玻璃行业得到了广泛的应用，例如汽车发动机曲轴磨削加工、蓝宝石切磨、手机盖板玻璃加工等。电镀超硬材料砂轮的工艺装备，一般只需要直流电源、电镀槽等小型设备，制造工艺简单、成本低。然而，采用现行的装备和工艺制造高精度、长寿命的电镀超硬材料砂轮已经不能满足要求，亟待开发新的装备和工艺。砂轮电镀过程中由于阴极电流密度分布的不均匀，导致镀层分布（镀层厚度）的不均匀。镀层厚度的差异主要发生在加厚阶段，如图1所示，电镀槽1的底部设有若干支撑柱，电镀时，砂轮基体3位于支撑柱上，电镀过程中砂轮基体3处于静止状态，砂轮基体3与电镀槽1中阳极镍板2的距离保持不变，两者所形成的电场是恒定的。恒定的电场使得电力线的分布也是一成不变的，砂轮基体3表面所沉积的镀层分布规律也是一定的。在静止加厚期间砂轮基体3表面附近可以放电的镍离子浓度几乎没有发生变化，离子交换、电沉积的效率呈现下降的趋势。因此需要通过改变电力线的分布、砂轮的运动状态使得镀层厚度趋于一致，同时提高放电镍离子的浓度，从而制得磨料出刃量相同或者相近的砂轮，并缩短加厚时间。>
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本技术提供一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置。基于上述目的，本技术采取如下技术方案：一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置，包括电镀槽、球形阳极及位于电镀槽附近的支架，支架上设有带齿轮的电动机；电镀槽底部的中心处设有推力球轴承，推力球轴承内设有支撑轴，球形阳极的外球面上设有导电碳刷，球形阳极的底部固定在支撑轴上，球形阳极的底部设有进液孔；球形阳极的顶部设有连接轴，连接轴的下端伸入球形阳极内且下端的端部连接有第一圆锥齿轮，连接轴的上端设有第一链轮，第一链轮通过链条和电动机上的齿轮连接；所述支撑轴的顶部伸入球形阳极内并设有机身，机身左侧壁的上部沿竖直方向设有上下相互平行的第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴水平设置，第二转轴的右端水平固定在机身右侧壁上，第一转轴、第二转轴靠近左侧壁的一端分别设有第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮，且第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮啮合连接，第一转轴、第二转轴的右端分别设有第二圆锥齿轮、第二链轮，且第二圆锥齿轮与第一圆锥齿轮啮合连接；机身中部的左右侧壁上分别相对设有夹持砂轮的左、右夹具，左、右夹具之间设有穿孔轴，右夹具的右端设有第三链轮，第三链轮与第二链轮通过链条连接。进一步地，所述左夹具和右夹具的结构相同，均由砂轮轴、轴帽、小夹板和大夹板组成，砂轮轴穿过机身的侧壁且固定在机身的侧壁上，砂轮轴位于机身内的一端设有轴帽，轴帽的另一端依次连接有小夹板和大夹板，小夹板和大夹板的中心开设有通孔，所述穿孔轴穿过大、小夹板且穿孔轴的两端分别固定于轴帽内。所述球形阳极由上下两个半球面组成，上半球面固定在连接轴上，下半球面固定在支撑轴上，上半球面的外表面上设有导电碳刷，下半球面的底部设有进液孔。本使用新型的电镀方式有别于现行的平板阳极镍板挂镀，阴极砂轮基体位于球形的阳极内，保持砂轮的中心与球形阳极球心相重合；球形阳极置于充满镀液的电镀槽中；球形阳极与砂轮基体形成比较均匀的电场，电力线的分布情况较传统方式均匀；砂轮基体置于机械装置上，该机械装置可以实现砂轮端面翻转和轴向转动，实现了镀液的搅拌，使得镀层表面可沉积的镍离子浓度增加，允许使用的阴极电流密度有所提高；砂轮的转动使得电流密度在其表面的分布状态处于动态变化之中，外圆弧边沿、表面凸起部位与其他部位的电流密度变化状态相同。该电镀工艺所允许的最大阴极电流密度可以达到4.8A/dm2,镍层厚度最大值与最小值的差值可以缩小至10μm以内。附图说明图1是现有技术砂轮加厚时电镀槽的结构示意图；图2是本技术的结构示意图；其中，1.电镀槽；2.阳极镍板；3.砂轮基体；4.球形阳极；51.第一链轮；52.第二链轮；53.第三链轮；6.机身；7.链条；8.砂轮轴；91.第一转轴；92.第二转轴；10.进液孔；11.推力球轴承；12.大夹板；13.小夹板；14.第一圆锥齿轮；15.第二圆锥齿轮；16.第一圆柱齿轮；17.第二圆柱齿轮；18.支撑轴；19.穿孔轴；20.轴帽；21.导电碳刷；22电动机；23支架；24.连接轴。具体实施方式如图2所示，一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置，包括电镀槽1、球形阳极4及位于电镀槽1附近的支架23，支架23上设有带齿轮的电动机22；电镀槽1底部的中心处设有推力球轴承11，推力球轴承11内设有支撑轴18，球形阳极4的外球面上设有导电碳刷21，球形阳极4的底部固定在支撑轴18上，球形阳极4的底部设有进液孔10；球形阳极4的顶部设有连接轴24，连接轴24的下端伸入球形阳极4内且下端的端部连接有第一圆锥齿轮14，连接轴24的上端设有第一链轮51，第一链轮51通过链条7和电动机22上的齿轮连接；所述支撑轴18的顶部伸入球形阳极4内并设有机身6，机身6左侧壁的上部沿竖直方向设有上下相互平行的第一转轴91和第二转轴92，第一转轴91和第二转轴92水平设置，第二转轴92的右端水平固定在机身6右侧壁上，第一转轴91、第二转轴92靠近左侧壁的一端分别设有第一圆柱齿轮16、第二圆柱齿轮17，且第一圆柱齿轮16和第二圆柱齿轮17啮合连接，第一转轴91、第二转轴92的右端分别设有第二圆锥齿轮15、第二链轮52，且第二圆锥齿轮15与第一圆锥齿轮14啮合连接，机身6中部的左右侧壁上分别相对设有夹持砂轮的左、右夹具，左、右夹具之间设有穿孔轴，右夹具的右端设有第三链轮53，第三链轮53与第二链轮52通过链条7连接。进一步地，所述左夹具和右夹具的结构相同，均由砂轮轴8、轴帽20、小夹板13和大夹板12组成，砂轮轴8穿过机身6的侧壁且固定在机身6的侧壁上，砂轮轴8位于机身6内的一端设有轴帽20，轴帽20的另一端依次连接有小夹板13和大夹板12，小夹板13和大夹板12的中心开设有通孔，所述穿孔轴19穿过大夹板12和小夹板13且穿孔轴19的两端分别固定于轴帽20内。所述球形阳极4由上下两个半球面组成，上半球面固定在连接轴24上，下半球面固定在支撑轴18上，上半球面的外表面上设有导电碳刷21，下半球面的底部设有进液孔10。如图2所示，电镀槽1底部固定有推力球轴承11，用于承载机身6和砂轮基体3的重量。机身6所用材质为金属钛或者耐酸性不锈钢。采用耐酸性不锈钢制造的情况下，机身6表面包覆厚度为0.5mm的橡胶皮材料，材质为丁基胶；亦或者机身6表面电镀上厚度为10μm的镍钴合金镀层。整个机身结构焊接而成。砂轮基体3在入电镀槽1之前完成组装—砂轮放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置，其特征在于：包括电镀槽、球形阳极及位于电镀槽附近的支架，支架上设有带齿轮的电动机；电镀槽底部的中心处设有推力球轴承，推力球轴承内设有支撑轴，球形阳极的外球面上设有导电碳刷，球形阳极的底部固定在支撑轴上，球形阳极的底部设有进液孔；球形阳极的顶部设有连接轴，连接轴的下端伸入球形阳极内且下端的端部连接有第一圆锥齿轮，连接轴的上端设有第一链轮，第一链轮通过链条和电动机上的齿轮连接；所述支撑轴的顶部伸入球形阳极内并设有机身，机身左侧壁的上部沿竖直方向设有上下相互平行的第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴水平设置，第二转轴的右端水平固定在机身右侧壁上，第一转轴、第二转轴靠近左侧壁的一端分别设有第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮，且第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮啮合连接，第一转轴、第二转轴的右端分别设有第二圆锥齿轮、第二链轮，且第二圆锥齿轮与第一圆锥齿轮啮合连接；机身中部的左右侧壁上分别相对设有夹持砂轮的左、右夹具，左、右夹具之间设有穿孔轴，右夹具的右端设有第三链轮，第三链轮与第二链轮通过链条连接。

【技术特征摘要】
1.一种制造电镀超硬材料砂轮的电镀装置，其特征在于：包括电镀槽、球形阳极及位于电镀槽附近的支架，支架上设有带齿轮的电动机；电镀槽底部的中心处设有推力球轴承，推力球轴承内设有支撑轴，球形阳极的外球面上设有导电碳刷，球形阳极的底部固定在支撑轴上，球形阳极的底部设有进液孔；球形阳极的顶部设有连接轴，连接轴的下端伸入球形阳极内且下端的端部连接有第一圆锥齿轮，连接轴的上端设有第一链轮，第一链轮通过链条和电动机上的齿轮连接；所述支撑轴的顶部伸入球形阳极内并设有机身，机身左侧壁的上部沿竖直方向设有上下相互平行的第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴水平设置，第二转轴的右端水平固定在机身右侧壁上，第一转轴、第二转轴靠近左侧壁的一端分别设有第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮，且第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮啮合连接，第一转轴、第二转轴的右端分别设有第二圆锥齿轮、第二链轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫宁，李世华，王亮亮，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41