一种磨料水射流抛光可调节喷头制造技术

本实用新型专利技术属于精密加工技术领域，具体为一种磨料水射流抛光可调节喷头。其包括喷头盖；所述喷头盖包括喷头盖本体和水射流圆柱管；喷头盖本体的前端向前伸出设置曲面，曲面上设置若干组喷射孔，每个喷射孔和喷头盖本体的尾部开孔面上的调节孔贯通，调节孔按照不同径向距离分布在一个同心圆上；水射流圆柱管设置在喷头盖本体的后方，水射流圆柱管内装配有可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘以及环形马达。本实用新型专利技术技术方案可以使得喷头在马达驱动控制下实现喷射角度和喷射压力可调，并通过不同喷射流的组合形成不同抛光去除函数，相比传统单头磨料水射流喷头，具有更高的抛光效率，和更灵活的抛光去除函数调节方式。

【技术实现步骤摘要】
一种磨料水射流抛光可调节喷头
本技术属于精密加工
，具体涉及一种磨料水射流抛光可调节喷头。
技术介绍
随着现代加工技术和高端装备精密制造业的发展，对加工精度要求越来越高。抛光是一种精加工方式，其主要目的是达到所需的表面粗糙度，不仅可以增加被抛光表面的光洁度，而且可以提高表面质量，并能改善局部的应力集中现象。抛光不但可作为零件的最终工序，也可用于镀膜前的表面预处理，在电子设备、精密机械、仪器仪表、光学元件、医疗器械等领域应用广泛。抛光的质量对工件的使用性能有直接的影响，而选择合适的抛光方法和抛光工艺是提高产品质量的重要手段。磨料水射流抛光属于非接触式抛光，其通过混有磨料颗粒的抛光液经高压泵加速后，由喷管喷出，以极高的速度射向被加工工件，对工件表面进行切削加工。由于磨料颗粒与工件之间具有快速的相对运动，使工件表面受到很大的冲击力和剪切力，从而将材料去除。上世纪60年代初，美国、英国、意大利、日本和前苏联等国家就投入大量的人力物力研究超高压水射流技术。但是纯水射流切割能力较差，往往需要非常高的压力才能达到切除材料。研究人员随后提出了在水中掺入磨料颗粒以提高其切削能力，它是利用高压水射流作为载体，将具有一定硬度的磨料颗粒进行加速后喷出，从而形成具有极高速度的磨料射流，把纯高压水射流对物料的静压破坏作用，转变成磨料颗粒对物料的高频冲蚀和磨削作用，切割或破碎的能力大大加强。在相同的射流压力下，磨料颗粒具有比纯水更高的动能，要达到材料的强度极限，所采用的工作压力可以大大减小。之后，荷兰应用科学研究中心对喷嘴形状、喷射角度、射流速度等工艺参数对加工效果影响进行分析，表明抛光材料去除速度主要取决于磨料锋利程度与冲蚀动能大小，适用于脆性材料。相比其他抛光方法，磨料射流抛光实现方式较为容易，不受工件形状和位置限制，可对任意复杂形状的工件进行抛光；加工热量会随流体被带走，不会改变材料的力学和物理性能，无亚表面损伤，抛光液可循环使用，成本较低，可加工材料范围广，是一种值得推广的抛光方法，具有广阔的发展前景。而通过改变磨料流体的磨粒大小、磨料浓度、喷射压力、角度等情况，实现高精密抛光加工。喷射压力、角度应根据材料的性质和硬度来选取针对抛光质量的最佳值。
技术实现思路
为了解决目前抛光喷头设计单一化的问题，本技术提供了一种可以调节喷射角度和喷射压力以及多喷嘴组合的磨料水射流抛光可调节喷头；本技术结构设计简单巧妙，可以实现调节喷头喷射倾角和喷射压力以及不同喷嘴组合的目的，以满足不同的材料和结构的不同抛光要求，有效提高抛光效率和实现抛光去除函数的灵活调整。本技术的技术方案具体介绍如下。一种磨料水射流抛光可调节喷头，其包括喷头盖、可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘、第一环形马达、第二环形马达、第一固定板和第二固定板；所述喷头盖包括喷头盖本体和水射流圆柱管；喷头盖本体的前端向前伸出设置曲面，曲面上设置若干组喷射孔，每个喷射孔和喷头盖本体的尾部开孔面上的调节孔贯通，调节孔按照不同径向距离分布在一个同心圆上；水射流圆柱管设置在喷头盖本体的后方，水射流圆柱管为空心结构，可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘、第一环形马达、第二环形马达、第一固定板和第二固定板装配在水射流圆柱管内；其中，可旋转孔位盘上设置若干组孔位，可旋转孔位盘旋转不同角度后不同组孔位和喷头盖本体的尾部开孔面上的不同调节孔贯通形成通孔；可旋转孔位盘由第一环形马达驱动，第一环形马达固定在第一固定板上，第一固定板的外侧设置扇形孔固定盘，扇形孔固定盘的外侧设置扇形孔旋转盘，扇形孔旋转盘由第二环形马达驱动，第二环形马达固定在第二固定板上，第一固定板和第二固定板为圆环形，扇形孔固定板和扇形孔旋转盘上分别设置扇形孔。本技术中，喷头盖本体外侧设置外壳。本技术中，喷头盖本体的前端向前伸出设置的曲面为弧面、圆锥面或者梯形台面。本技术中，喷头盖本体的尾部开孔面上的调节孔在一个同心圆上按照径向距离不同分布时，将调节孔分为5~10组。本技术中，喷头盖本体的同一喷射孔组的各个喷射孔和贯通的同一调节组的相应调节孔之间形成的喷嘴的倾角相同。本技术中，扇形孔固定板和扇形孔旋转盘上的扇形孔的圆心角独立的在60~240度之间。本技术中，可旋转孔位盘和第一固定板之间设置第一防水胶圈，扇形孔旋转盘和第二固定板之间设置第二防水胶圈。和现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、本技术通过旋转可旋转孔位盘，可以开启喷头盖上不同组喷射孔和调节孔，进而调节喷头的喷射角度；通过旋转扇形孔旋转盘，可以调节水射面圆柱管内的开孔面积，进而调节喷头的喷射压力；通过不同喷嘴组合实现抛光去除函数的灵活调整；2、本技术通过驱动环形马达可以旋转可旋转孔位盘和扇形孔旋转盘至不同角度，方便省力；3、本技术喷头盖前端带有的曲面可以为弧面、圆锥面或者梯形台面等等，其多种类化设计可以满足不同的抛光去除函数设计中对喷嘴倾角、喷嘴结构等的要求。附图说明图1是本技术中磨料水射流抛光可调节喷头结构示例示意图。图2是本技术中喷头盖上孔位示例示意图。图3是本技术中可旋转孔位盘孔位示例示意图。图4是本技术中扇形孔旋转盘示例示意图。图中所示：1-喷头盖，2-可旋转孔位盘，3-第一环形马达，4-第一防水胶圈，5-第一固定板，6-扇形孔固定盘，7-扇形孔旋转盘，8-第二环形马达，9-第二防水胶圈，10-第二固定板；11-第一组喷射孔，12-第二组喷射孔，13-第三组喷射孔，14-第四组喷射孔，15-第五组喷射孔；21-第一组调节孔，22-第二组调节孔，23-第三组调节孔，24-第四组调节孔，25-第五组调节孔；71-扇形孔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的技术方案进行详细阐述。实施例1如图1所示，一种磨料水射流抛光可调节喷头，其包括喷头盖1，可旋转孔位盘2，第一环形马达3，第一防水胶圈4，第一固定板5，扇形孔固定盘6，扇形孔旋转盘7，第二环形马达8，第二防水胶圈9和第二固定板10。喷头盖1包括喷头盖本体和水射流圆柱管，喷头盖本体的外侧套有方形保护壳体，壳体上设置倒角；喷头盖本体的前端向前伸出弧面，水射流圆柱管为空心结构，其内侧为水射流通柱面，水射流圆柱管设置在喷头盖本体的后方。实施例中，孔位设计方式为，将360°等分为多个扇区，先确定喷头盖1后侧开孔面上预开孔位。预开孔位应在沿水射流方向以弧面顶点处为中心的同心圆上，在此同心圆上设计不同径向孔位，不同径向孔位经旋转后落于不同扇区中。然后对旋转前后孔位在其对应旋转角度上进行验证，即仅保留目标旋转角度上对应扇区通孔，消去非对应扇区重叠孔位。验证后的旋转前孔位设计应用于喷头盖1后侧开孔面上，旋转后孔位设计应用于可旋转孔位盘2上。实施例中，第一组喷射孔（0°，垂直喷嘴）位置位于弧面边缘处，对于整个弧面，结合图2，以第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磨料水射流抛光可调节喷头，其特征在于，其包括喷头盖、可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘、第一环形马达、第二环形马达、第一固定板和第二固定板；所述喷头盖包括喷头盖本体和水射流圆柱管；喷头盖本体的前端向前伸出设置曲面，曲面上设置若干组喷射孔，每个喷射孔和喷头盖本体的尾部开孔面上的调节孔贯通，调节孔按照不同径向距离分布在一个同心圆上；水射流圆柱管设置在喷头盖本体的后方，水射流圆柱管为空心结构，可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘、第一环形马达、第二环形马达、第一固定板和第二固定板装配在水射流圆柱管内；其中，可旋转孔位盘上设置若干组孔位，可旋转孔位盘旋转不同角度后不同组孔位和喷头盖本体的尾部开孔面上的不同调节孔贯通形成通孔；可旋转孔位盘由第一环形马达驱动，第一环形马达固定在第一固定板上，第一固定板的外侧设置扇形孔固定盘，扇形孔固定盘的外侧设置扇形孔旋转盘，扇形孔旋转盘由第二环形马达驱动，第二环形马达固定在第二固定板上，第一固定板和第二固定板为圆环形，扇形孔固定板和扇形孔旋转盘上分别设置扇形孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种磨料水射流抛光可调节喷头，其特征在于，其包括喷头盖、可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘、第一环形马达、第二环形马达、第一固定板和第二固定板；所述喷头盖包括喷头盖本体和水射流圆柱管；喷头盖本体的前端向前伸出设置曲面，曲面上设置若干组喷射孔，每个喷射孔和喷头盖本体的尾部开孔面上的调节孔贯通，调节孔按照不同径向距离分布在一个同心圆上；水射流圆柱管设置在喷头盖本体的后方，水射流圆柱管为空心结构，可旋转孔位盘、扇形孔固定盘、扇形孔旋转盘、第一环形马达、第二环形马达、第一固定板和第二固定板装配在水射流圆柱管内；其中，可旋转孔位盘上设置若干组孔位，可旋转孔位盘旋转不同角度后不同组孔位和喷头盖本体的尾部开孔面上的不同调节孔贯通形成通孔；可旋转孔位盘由第一环形马达驱动，第一环形马达固定在第一固定板上，第一固定板的外侧设置扇形孔固定盘，扇形孔固定盘的外侧设置扇形孔旋转盘，扇形孔旋转盘由第二环形马达驱动，第二环形马达固定在第二固定板上，第一固定板和第二固定板为圆环形，扇形孔固定板和扇形孔旋转盘上分别设置扇形孔。

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【专利技术属性】
技术研发人员：孔令豹，吕昊宇，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：新型
国别省市：上海;31