水射流精确切割微型工件支架制造技术

用于水射流精确切割微型工件的支架，与高压水射流系统在切割微型工件时配合使用能够起到快速定位、远距离切割和精确导向的作用。支架由靶盘(1)、防水罩(2)、弹簧(3)、喷头摆动架(4)、把手(5)、控制线(6)、控制扶手(7)组成；靶盘与防水罩以相同弧度嵌合方便快速分离，其它配件间由螺丝连接。靶盘中心位置开与工件大小形状相同的孔方便定位，防水罩起到防止水射流水流和磨料大量飞溅的作用并在四周开冲水孔，弹簧控制喷头的初始位置和分割后自动回弹，喷头摆动架仅可一维摆动以证切割路径为直线。此设备解决了精细切割小型工件的定位问题，水射流设备切割中的飞溅问题和精确控制问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水射流切割微小工件过程中所用支架，与水射流系统中的喷头配合使用。
技术介绍
磨料水射流切割技术是20世纪80年代迅速发展起来的一种新型切割技术,由于其具有热影响小、反作用小、切割速度高和切口质量高等优点被称为“万能切割刀”，而且由于水射流切割是唯一的冷切割方式，再加上水是主要介质，切割时不会产生火花，可以安全应用于易燃易爆的工作场所，避免热力切割带来的不良后果。对于不同的工件来说应有不同的载体与水射流系统相配合即相应的切割平台，磨料水射流切割运动平台是水射流系统的重要组成部分。切割运动平台是喷头的载体，也是实现喷头线切割的运动部件。切割平台的运动速度及运行的平稳性将直接影响水射流切割效果。作为重要的支撑及运动机构，水射流切割运动平台应具有如下的基本功能：1)固定喷头，喷头是切割的最前沿执行机构，切割支架应起到良好的支撑喷头的功能。由于水射流喷嘴直径极小，仅有0.8mm，射流很细，切割工件时割缝比较窄。若喷头不能固定在一个稳定的机构上，靠人工手持喷头是不能保证切割沿直线进行的。射流造成的反冲力使得喷头始终处在晃动状态，切割工件表面会留下许多射流产生的冲击坑，而不会是一条直缝。2)保持稳定，,磨料水射流压力达到30MPa，射流中心速度高达200m/s，其反冲力巨大。喷头后端直接与高压管路进行连接，管路中充满高压水，重量相当大，会给整个切割平台形成负载。由于磨料水射流能量集中于射流中心区域，而离喷嘴较远处，射流发生分散，能量下降明显，因此，切割作业过程中，应使用合适的切割平台控制喷嘴与工件之间的距离。4)直线运动功能，在很多情况下对于工件的切割没有复杂的切割要求，如切弧线或者精密切割，只需简单的在工件表面切开一条缝隙或者切断工件。因此，切割运动平台的运动功能要求就是能够沿直线进行运动或滑动，并带动喷头进行直线运动。4)速度控制，磨料水射流的切割能力与系统压力、磨料体积比、喷嘴直径等参数有关，当这些参数都确定的情况下，磨料射流的切割能力也是固定的。喷头移动速度慢，对材料的打击时间长，则割缝深；喷头移动速度快，射流对材料的打击时间短，则割缝浅。为获得最佳的切割效果，需要对移动的速度进行人工控制。在满足上述4个基本功能要求的前提下，水射流切割运动平台应尽量轻便，方便工人运输，且操作过程应尽可能的简单。除满足上述功能外，对于切割微小工件来说还应满足快速定位、方便拆卸和精确切割的要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种适于微小工件的水射流切割平台，方便的与水射流喷头相匹配，完成快速定位、准确切割、直线切割和速度控制的基本切割要求。一种水射流精确切割微型工件支架，其特征是：靶盘(1)、防水罩(2)、弹簧(3)、喷头摆动架(4)、把手(5)、控制线(6)、控制扶手(7)组成，前端设计为与靶盘贴合快速定位，后端设计为保持稳定的把手及操作用控制扶手并以控制线为联接从而控制喷头转动切割。附图说明图1为定位靶盘，中间开口随工件大小形状而定，四周为磁性片。图2为水射流设备精确切割微型工件支架1-靶盘、2-防水罩、3-弹簧、4-喷头摆动架、5-把手、6-控制线、7-控制扶手具体实施方式靶盘中心开口应与待切割工件形状及大小相吻合，开口周围涂塑胶漆以防止切割中水射流对靶盘本身的破坏。靶盘内测底部四周黏合四片磁性片以提供一定吸力，方便在钢铁结构上的固定。靶盘边缘翘起一定角度，角度大小无具体要求，但需满足与防水罩边缘形状形同，二者在无需固定件的情况下自然贴合，一般以30°到60°为宜。防水罩为两片分体式结构在中缝位置以螺栓连接便于内部喷头摆动支架及喷头的拆换。防水罩与靶盘贴合处需与靶盘底部有相同形状和尺寸以便能够贴合。防水罩边缘与靶盘贴合处四周开孔以便水流和磨料的流出。弹簧一侧与靶盘线相连接，另一侧与喷头摆动架连接。弹簧主要功能为通过控制喷头摆动架的初始位置进而控制水射流的初始切割位置，并在人员切割过程中提供一定拉力，使人员能够感知切割距离。喷头摆动架主要起固定喷头和转动切割的作用。喷头具体大小形状随喷头尺寸而定，运动上仅保留一个自由度即在切割方向上转动。转动中心为与防水罩顶端相连。把手前端与防水罩以螺栓相连，把手为方便人员操作而设计，仅起部分支撑作用。大小和材质可根据不同要求而定，一般来说出于安全考虑把手长度应在0.5米以上，两把手间夹角控制在60°左右。把手末端应套有与人手抓握形状相吻合的胶套，保证人员操作的舒适性。控制线起到将控制扶手与最前端的喷头摆动架相连接从而控制切割的作用。在此路径上设有与把手和防水罩相连接的小铁环，控制线在环中穿过保证控制线的路径不变。控制线材质应选用多股钢丝绳，坚固耐磨且具有较好的柔韧性。控制扶手为整个支架的操作构件，操作人员通过缓慢握紧和松开控制扶手即可完成水射流的直线切割。控制扶手一侧固定在把手上另一侧为活动的操作端。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水射流精确切割微型工件支架，包括：由靶盘(1)、防水罩(2)、弹簧(3)、喷头摆动架(4)、把手(5)、控制线(6)、控制扶手(7)组成，前端设计为与靶盘贴合快速定位，后端设计为保持稳定的把手及操作用控制扶手并以控制线为联接从而控制喷头转动切割。

【技术特征摘要】
1.一种水射流精确切割微型工件支架，包括：由靶盘(1)、防水罩(2)、弹簧(3)、喷头摆动架(4)、把手(5)、控制线(6)、控制扶手(7)组成，前端设计为与靶盘贴合快速定位，后端设计为保持稳定的把手及操作用控制扶手并以控制线为联接从而控制喷头转动切割。2.如权利要求1所述一种水射流精确切割微型工件支架，其特征是：靶盘(1)与防水罩(2)为分...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂百胜，李默庚，孟筠青，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11