水射流去毛刺表面精整装备制造方法
【专利摘要】本发明涉及去毛刺装置，具体地说是一种水射流去毛刺表面精整装备，包括设置于防护罩内部的收集箱，在所述收集箱侧面设有过滤器及油水分离器，在收集箱顶面固定设有加工中心执行机构，中心出水主轴装置固定于加工中心执行机构顶部横梁上，表面安装有调压器的高压水发生装置通过高压管路与中心出水主轴装置上端的旋转接头相连接，所述中心出水主轴装置下端连接有高压水射流喷头；所述防护罩顶部设有吸雾器，且吸雾器的吸雾口对应于高压水射流喷头的清洗工位处。采用该装备能高效可靠地去除机加工零件的毛刺，并能同时对零件进行清洗及表面精整。
【专利说明】水射流去毛刺表面精整装备
【技术领域】
[0001]本发明涉及去毛刺装置，具体地说是一种水射流去毛刺表面精整装备。
【背景技术】
[0002]机械零件在最初的加工成型过程中，都会在表面出现毛刺，特别是一些壳体零件、阀类零件和孔系零件等，从加工工艺角度来看，加工工序繁多、孔系较多、周期长，加工后的毛刺位置特殊，尤其是各交叉孔处的毛刺，看不见，摸不着，去除难度大，一个壳体零件往往有几百个甚至上千个尺寸要求和大量直径、深度和精度要求不同的孔，深径比大于10的小孔占到了总数的30%以上。如果去除不干净，将成为危险的工艺污染源，影响到零件、部件乃至整个系统的可靠性和寿命。为消除这些毛刺，目前，大多采用磨粒流、电化学、单喷嘴、热能、毛刷去毛刺或超声波去毛刺的方法消除零件孔内毛刺，并取得一定的效果。但以上几种方法都有其局限性和缺陷。磨粒流方法适合去除简单壳体、单一内孔零件的毛刺，对于复杂壳体零件，磨粒流在纵横交错孔系中的流向导引问题不好解决，也就不能处理好此类零件的各种孔内毛剌的去除问题，同时需要定制相应的复杂模具，清除效率低。电化学去毛刺方法受电极的尺寸所限，只适合加工直径大于超声波去毛刺方法，采用超声波磨头进行振动磨削加工去毛刺，加工效率低，较难控制加工精度。单一毛刷去毛刺装置，加工后，工件还要进行下一步清洗工序，效率低。中国专利200910248542.X的应用水射流技术去除微小孔内孔毛刺的方法，利用单喷嘴350Mpa的超高压水射流切割机来进行去毛刺，不但效率低，而且，由于采用的是超高压水射流，容易损伤工件。
[0003]对于深孔的毛刺，目前基本上还是处于手工处理毛剌的阶段，即:借助于冷光源、内窥镜的观察，用自治的手工工具(异型刮刀、挫刀、专用的研具等)去毛刺，劳动强度大，周期长，成本高、效率低，难以保证产品质量一致，不利于成批生产时的流水线作业和实现产品制造的柔性化，去毛刺过程中容易产生不应有的划痕，导致返工甚至报废，这都使零件的制造成本增加。
[0004]在航空航天、机械加工、汽车工业、石油化工等金属或非金属机加工零件的去毛刺、清洗和表面精整加工中，都急需一种能高效、可靠的用于机械加工零件的去毛刺、清洗和表面精整装备。因此，如何综合利用毛刷及高压水射流技术去毛刺、清洗和表面精整。以及工业机器人、数控加工中心以及ATC换刀装置技术的有机结合，设计一种新型的高效、安全可靠、并能实现全自动操控的去毛刺、清洗及表面精整装备是迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明针对上述问题，提供一种水射流去毛刺表面精整装备，采用该装备能高效可靠地去除机加工零件的毛刺，并能同时对零件进行清洗及表面精整。
[0006]按照本发明的技术方案:一种水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:包括设置于防护罩内部的收集箱，在所述收集箱侧面设有过滤器及油水分离器，在收集箱顶面固定设有加工中心执行机构，中心出水主轴装置固定于加工中心执行机构顶部横梁上，表面安装有调压器的高压水发生装置通过高压管路与中心出水主轴装置上端的旋转接头相连接，所述中心出水主轴装置下端连接有高压水射流喷头；所述防护罩顶部设有吸雾器，且吸雾器的吸雾口对应于高压水射流喷头的清洗工位处；在收集箱顶部对应于所述高压水射流喷头的下方设有工件装夹平台，所述加工中心执行机构侧部设有换刀平台，且所述换刀平台上设有若干个用于放置高压水射流喷头的工位。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述高压水射流喷头包括轴承座，旋转轴通过上轴承、下轴承转动支承于轴承座的内腔中，高压进水接头连接于轴承座上端，且高压进水接头下端开设的进液孔与旋转轴中心开设的旋转轴内孔相连通；所述高压进水接头与旋转轴的连接处设有弹性密封圈。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述中心出水主轴装置的回转中心设有高压水通道，所述高压水通道上端连通旋转轴内孔，中心出水主轴装置下端回转中心设置有高压水射流刀柄，所述高压水射流刀柄的中心设有水射流通道，高压水射流刀柄上端通过中心出水拉钉与高压水通道下端相连通，并在所述中心出水拉钉与高压水通道之间设有高压密封圈、弹性密封圈、密封圈、密封锁紧弹簧；所述高压水射流刀柄下端与高压水射流喷头相连接，且高压水射流喷头中心设置的主孔与水射流通道相连通。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述防护罩前端固定有控制开关。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述高压水发生装置为三柱塞泵，该三柱塞泵的压力范围在 IOMpa ?60Mpa，流量在 20L/Min ?50L/Min。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述加工中心执行机构包括两根相互平行设置的纵梁及垂直设置于所述纵梁上的横梁。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述高压水射流喷头包括180度双侧向旋转射流喷头、扇形射流喷头、直孔射流喷头、90度单向侧喷射流喷头。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述收集箱、油水分离器及过滤器依次相连通。
[0014]本发明的技术效果在于:采用本发明产品去除工件表面、内孔毛刺后，不产生应力，没有腐蚀，无重熔层，不改变工件表面状态；特别能保证锐边，没有“喇机口” ；而且加工速度快、效率高、成本极低、绿色环保。在其他行业也有广泛的应用空间。本发明产品提升了特种加工的技术水平，提高了产品的性能，提高和保证了产品的质量，消除了质量隐患。具有成本低、效率高，质量好、节能减排、绿色环保，可广泛用于航空航天、机械加工、汽车工业、石油化工等金属或非金属机加工零件的去毛刺、清洗和表面精整加工中。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构示意图。
[0016]图2是本发明中的旋转接头结构示意图。
[0017]图3是本发明中的高压水射流刀柄的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明。
[0019]图广3中，包括高压水发生装置1、调压器2、高压管路3、加工中心执行机构4、横梁4-1、纵梁4-2、换刀平台5、中心出水主轴装置6、油水分离器7、高压水射流喷头8、工件装夹平台9、过滤器10、旋转接头11、防护罩12、控制开关13、收集箱14、高压水射流刀柄15、吸雾器16、80度双侧向旋转射流喷头17、扇形射流喷头18、直孔射流喷头19、90度单向侧喷射流喷头20、旋转轴21、轴承座22、下轴承23、上轴承24、进液孔25、旋转轴内孔26、弹性密封圈27、高压进水接头28、主孔29、高压密封圈30、弹性密封垫31、密封圈32、密封锁紧弹簧33、中心出水拉钉34、高压水通道35、水射流通道36等。
[0020]如图f 3所示，本发明是一种水射流去毛刺表面精整装备，包括设置于防护罩12内部的收集箱14，在所述收集箱14侧面设有过滤器10及油水分离器7，在收集箱14顶面固定设有加工中心执行机构4，中心出水主轴装置6固定于加工中心执行机构4顶部横梁上，表面安装有调压器2的高压水发生装置I通过高压管路3与中心出水主轴装置6上端的旋转接头11相连接，所述中心出水主轴装置6下端连接有高压水射流喷头8 ;所述防护罩12顶部设有吸雾器16，且吸雾器16的吸雾口对应于高压水射流喷头8的清洗工位处；在收集箱14顶部对应于所述高压水射流喷头8的下方设有工件装夹平台9，所述加工中心执行机构4侧部设有换刀平台5，且所述换刀平台5上设有若干个用于放置高压水射流喷头8的工位。
[0021]所述高压水射流喷头8包括轴承座22，旋转轴21通过上轴承24、下轴承23转动支承于轴承座22的内腔中，高压进水接头28连接于轴承座22上端，且高压进水接头28下端开设的进液孔25与旋转轴21中心开设的旋转轴内孔26相连通；所述高压进水接头28与旋转轴21的连接处设有弹性密封圈27。
[0022]所述中心出水主轴装置6的回转中心设有高压水通道35，所述高压水通道35上端连通旋转轴内孔26，中心出水主轴装置6下端回转中心设置有高压水射流刀柄15，所述高压水射流刀柄15的中心设有水射流通道36，高压水射流刀柄15上端通过中心出水拉钉34与高压水通道35下端相连通，并在所述中心出水拉钉34与高压水通道35之间设有高压密封圈30、弹性密封圈31、密封圈32、密封锁紧弹簧33 ;所述高压水射流刀柄15下端与高压水射流喷头8相连接，且高压水射流喷头8中心设置的主孔29与水射流通道36相连通。
[0023]所述防护罩12前端固定有控制开关13。
[0024]所述高压水发生装置I为三柱塞泵，该三柱塞泵的压力范围在IOMpa?60Mpa，流量在 20L/Min ?50L/Min。
[0025]所述加工中心执行机构4包括两根相互平行设置的纵梁4-2及垂直设置于所述纵梁4-2上的横梁4-1。
[0026]所述高压水射流喷头8包括180度双侧向旋转射流喷头17、扇形射流喷头18、直孔射流喷头19、90度单向侧喷射流喷头20。
[0027]所述收集箱14、油水分离器7及过滤器10依次相连通。
[0028]本发明的工作过程如下:高压水发生装置I将位于过滤器10中的水进行加压处理，然后根据要处理的工件的材质，将调压器2的压力调至去毛刺所需压力。高压管路3将高压水发生装置I所产生的高压水依次通过旋转接头11、中心出水主轴装置6和高压水射流刀柄15到达高压水射流喷头8中，高压水经过高压水射流喷头8喷射到待去毛刺的工件表面，以达到去毛刺的效果。根据不同的工件，加工中心执行机构4、和工件装夹平台9和换刀平台5可选择不同的高压水射流喷头8进行可靠高效的去毛刺工作。使用过的水可通过水过滤器10处理净化后可循环利用，吸雾器16将去毛刺工作中产生的水雾等排出防护罩12，在具体实践过程中，吸雾器16通常包括电机及连接于电机输出轴上的卷扬风扇。
【权利要求】
1.一种水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:包括设置于防护罩(12)内部的收集箱(14)，在所述收集箱(14)侧面设有过滤器(10)及油水分离器(7)，在收集箱(14)顶面固定设有加工中心执行机构(4)，中心出水主轴装置(6 )固定于加工中心执行机构(4)顶部横梁上，表面安装有调压器(2)的高压水发生装置(I)通过高压管路(3)与中心出水主轴装置(6)上端的旋转接头(11)相连接，所述中心出水主轴装置(6)下端连接有高压水射流喷头(8);所述防护罩(12)顶部设有吸雾器(16)，且吸雾器(16)的吸雾口对应于高压水射流喷头(8)的清洗工位处；在收集箱(14)顶部对应于所述高压水射流喷头(8)的下方设有工件装夹平台(9)，所述加工中心执行机构(4)侧部设有换刀平台(5)，且所述换刀平台(5)上设有若干个用于放置高压水射流喷头(8)的工位。
2.按照权利要求1所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述高压水射流喷头(8)包括轴承座(22)，旋转轴(21)通过上轴承(24)、下轴承(23)转动支承于轴承座(22)的内腔中，高压进水接头(28 )连接于轴承座(22 )上端，且高压进水接头(28 )下端开设的进液孔(25)与旋转轴(21)中心开设的旋转轴内孔(26)相连通；所述高压进水接头(28)与旋转轴(21)的连接处设有弹性密封圈(27)。
3.按照权利要求2所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述中心出水主轴装置(6)的回转中心设有高压水通道(35)，所述高压水通道(35)上端连通旋转轴内孔(26)，中心出水主轴装置(6)下端回转中心设置有高压水射流刀柄(15)，所述高压水射流刀柄(15)的中心设有水射流通道(36)，高压水射流刀柄(15)上端通过中心出水拉钉(34)与高压水通道(35)下端相连通，并在所述中心出水拉钉(34)与高压水通道(35)之间设有高压密封圈(30)、弹性密封圈(31)、密封圈(32)、密封锁紧弹簧(33);所述高压水射流刀柄(15)下端与高压水射流喷头(8)相连接，且高压水射流喷头(8)中心设置的主孔(29)与水射流通道(36)相连通。
4.按照权利要求1所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述防护罩(12)前端固定有控制开关(13)。
5.按照权利要求1所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述高压水发生装置(I)为三柱塞泵，该三柱塞泵的压力范围在IOMpa?60Mpa，流量在20L/Min?50L/Min。
6.按照权利要求1所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述加工中心执行机构(4)包括两根相互平行设置的纵梁(4-2)及垂直设置于所述纵梁(4-2)上的横梁(4-1)。
7.按照权利要求1所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述高压水射流喷头(8 )包括180度双侧向旋转射流喷头(17 )、扇形射流喷头(18)、直孔射流喷头(19 )、90度单向侧喷射流喷头(20)。
8.按照权利要求1所述的水射流去毛刺表面精整装备，其特征是:所述收集箱(14)、油水分离器(7)及过滤器(10)依次相连通。
【文档编号】B24C3/04GK103817605SQ201410067997
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】任保林, 陈新, 何跃军 申请人:陈新