磨料水射流加工系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磨料水射流加工系统，包括：基座；位姿调节模块，设置在所述基座上；工件夹持模块，包括传递板以及设置在所述传递板两相对端的测力仪和夹持工位；混料喷射模块，设置在所述位姿调节模块上，所述位姿调节模块可被控制地驱动所述混料喷射模块位移，以使所述混料喷射模块的磨料水射流作用于所述工件夹持模块上的待加工工件，其中，所述传递板被设置为在所述夹持工位被所述混料喷射模块的磨料水射流作用时，所述测力仪被施加响应于所述磨料水射流作用的反馈力。本发明专利技术在工件夹持模块中设置了传递板，在传递板的两端分别设置有测力仪和放置待加工工件的夹持工位，通过杠杆原理可实时监测水射流的加工力，以对系统做出调整。出调整。出调整。

【技术实现步骤摘要】
磨料水射流加工系统


[0001]本专利技术涉及磨料水射流加工领域，特别是关于一种具有力测量功能的超声辅助磨料水射流加工系统。

技术介绍

[0002]磨料水射流加工工艺以其热影响区小、适应性强、价格低廉等特点，被用于包括陶瓷、单晶硅等硬脆材料和钛合金等金属材料的切割加工。目前，常见的磨料水射流加工设备主要为后混合式磨料水射流设备，其工作原理是通过水射流和重力的作用，将磨料吸入到混料腔与水射流混合，经水射流加速后共同作用于工件表面。相比于前混合式加工，由于混料空间较小，水流速度较大，磨料与水流很难充分混合，势必会影响磨料的空间分布和加速过程，进一步影响加工效率和加工精度；此外，加工力往往是分析加工过程中目标材料变形的重要指标，考虑到磨料水射流的超高速作用，工作环境被水流覆盖，操作环境危机操控者的安全，传统车削、铣削、磨削加工过程中的测力方式不再适用于磨料水射流加工。
[0003]为此，本领域亟需一种磨料水射流加工系统，以改善水射流和磨料的混合效果，且带有加工力测量功能。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种磨料水射流加工系统，其能够将水射流和磨料充分混合，提高加工效果和精度，同时带有加工力测量功能，可实时监测水射流的加工力，以对系统进行调整。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的实施方式提供了一种磨料水射流加工系统，包括：基座；位姿调节模块，设置在所述基座上；工件夹持模块，包括传递板以及设置在所述传递板两相对端的测力仪和夹持工位；混料喷射模块，设置在所述位姿调节模块上，所述位姿调节模块可被控制地驱动所述混料喷射模块位移，以使所述混料喷射模块的磨料水射流作用于所述工件夹持模块上的待加工工件；其中，所述传递板被设置为在所述夹持工位被所述混料喷射模块的磨料水射流作用时，所述测力仪被施加响应于所述磨料水射流作用的反馈力。
[0007]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述工件夹持模块包括测力仪支座，所述测力仪设置在所述测力仪支座上，在所述测力仪上安装有传递板，所述传递板包括在长度方向远离所述测力仪的夹持工位以及位于所述测力仪和夹持工位之间的支撑部，所述基座还包括可与所述支撑部配合以支承所述传递板的支撑件。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述支撑部为在所述传递板厚度方向上贯穿所述传递板的通孔，所述支撑件包括可与所述通孔配合的支撑球头，所述支撑球头的直径大于所述通孔的孔径。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述传递板沿其长度方向上分布有至少两个所述支撑部。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述传递板在其长度方向上远离所述夹持工位的一端设置有至少两组固定孔，所述测力仪可选择地与所述至少两组安装孔中的任一组配合。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述夹持工位包括在所述传递板厚度方向上凹设的工位槽，所述传递板还包括自其侧壁贯通所述工位槽的安装孔，所述工件夹持模块还包括可与所述安装孔配合以压紧位于所述工位槽内待加工工件的顶丝。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述混料喷射模块包括混料腔，以及与所述混料腔配合的超声波振子。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述混料喷射模块还包括连接所述混料腔的储料罐，所述储料罐和混料腔间通过柔性管道连接，所述混料腔设置于所述旋转平台上，所述储料罐设置于所述第二滑动平台上。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述混料喷射模块还包括进水管，所述进水管和超声波振子连接于所述混料腔径向的两相对侧。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述位姿调节模块包括龙门支架、安装在所述龙门支架上且可沿第一轴向滑动的第一滑动平台、连接于所述第一滑动平台且可沿第二轴向滑动的第二滑动平台、以及连接于所述第二滑动平台且可沿第三轴向转动的旋转平台，所述基座包括沿第三轴向设置的滑动轨道，所述龙门支架可滑动地安装在所述滑动轨道上。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的磨料水射流加工系统通过在混料喷射模块上设置与混料腔配合的超声波振子，进入混料腔的水射流与磨料可以充分混合，提高加工效果和精度；同时，工件夹持模块中配合设置了一测力仪，通过杠杆原理可以实时监测工作过程中的加工力，以便于对水射流做出调整。
附图说明
[0017]图1是根据本专利技术一实施方式的磨料水射流加工系统的结构图；
[0018]图2是根据本专利技术一实施方式的混料喷射模块的结构图；
[0019]图3是根据本专利技术一实施方式的基座和位姿调节模块组合的结构图；
[0020]图4是根据本专利技术一实施方式的工件夹持模块的结构图；
[0021]主要附图标记说明：
[0022]100
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磨料水射流加工系统，10
‑
混料喷射模块，11
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储料罐，12
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连接管，13
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超声波振子，14
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喷嘴，15
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进水管，16
‑
混料腔，17
‑
扩展槽，20
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位姿调节模块，21
‑
龙门支架，211
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第一轨道，22
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第一滑动平台，221
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第二轨道，23
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第二滑动平台，231
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第一活动件，232
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第二活动件，24
‑
旋转平台，30
‑
工件夹持模块，31
‑
测力仪支座，32测力仪，33
‑
传递板，34
‑
支撑部，35
‑
夹持工位，351
‑
工位槽，352
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固定孔，353
‑
顶丝，36
‑
安装孔，40
‑
基座，41
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第三轨道，42支撑件，421支撑球头，422
‑
支撑柱，43
‑
回收池。
具体实施方式
[0023]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]如图1所示，根据本专利技术一实施方式的磨料水射流加工系统100，可以喷射出水射流对工件进行切割和加工。磨料水射流加工系统100包括基座40，设置在基座40上的位姿调节模块20，用于夹持工件的工件夹持模块30，以及混料喷射模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磨料水射流加工系统，其特征在于，包括：基座；位姿调节模块，设置在所述基座上；工件夹持模块，包括传递板以及设置在所述传递板两相对端的测力仪和夹持工位；混料喷射模块，设置在所述位姿调节模块上，所述位姿调节模块可被控制地驱动所述混料喷射模块位移，以使所述混料喷射模块的磨料水射流作用于所述工件夹持模块上的待加工工件；其中，所述传递板被设置为在所述夹持工位被所述混料喷射模块的磨料水射流作用时，所述测力仪被施加响应于所述磨料水射流作用的反馈力。2.如权利要求1所述的磨料水射流加工系统，其特征在于，所述工件夹持模块包括测力仪支座，所述测力仪设置在所述测力仪支座上，所述传递板固定于所述测力仪，所述传递板还包括位于所述测力仪和夹持工位之间的支撑部，所述基座还包括可与所述支撑部配合以支承所述传递板的支撑件。3.如权利要求2所述的磨料水射流加工系统，其特征在于，所述支撑部为在所述传递板厚度方向上贯穿所述传递板的通孔，所述支撑件包括可与所述通孔配合的支撑球头，所述支撑球头的直径大于所述通孔的孔径。4.如权利要求2所述的磨料水射流加工系统，其特征在于，所述传递板沿其长度方向上分布有至少两个所述支撑部。5.如权利要求2所述的磨料水射流加工系统，其特征在于，所述传递板在其长度方向上远离所述夹持工位的一端设置有至...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：