專利名稱：前混合磨料水射流智能切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種前混合磨料水射流智能切割機(jī)，屬于磨料噴射裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磨料水射流技術(shù)是20世紀(jì)80年代，在純水射流加工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，磨料的加入大大提升了傳統(tǒng)水射流的切割能力，磨料水射流切割機(jī)成為一種威力強(qiáng)大的切割工具。前混合磨料水射流由于采用了更合理的磨料混入方式，其切割能力是后混合磨料水射流的數(shù)倍。迄今為止，關(guān)于前混合磨料水射流技術(shù)的研究，均局限于供料系統(tǒng)方面，而且，前混合磨料水射流的連續(xù)自動供料問題一直難以克服。另一方面，沒有數(shù)控系統(tǒng)的輔助，磨料水射流只能完成形狀簡單、精度要求低的切割加工，對形狀復(fù)雜或切割精度要求較高的加工根本無法完成。此外，沒有數(shù)控系統(tǒng)的輔助，磨料的供應(yīng)無法實(shí)現(xiàn)自動切換，故無法進(jìn)行較長時(shí)間的連續(xù)切割作業(yè)。與數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合之后，磨料水射流切割技術(shù)的優(yōu)勢才得以充分發(fā)揮，數(shù)控磨料水射流切割機(jī)具有非常廣泛的應(yīng)用前景。然而，尚未見有數(shù)控系統(tǒng)與前混合磨料水射流相結(jié)合的智能切割機(jī)，目前數(shù)控水射流切割機(jī)均為后混合形式，其原理是高壓水通過第一個(gè)噴嘴射出，形成高速水射流，在混合腔內(nèi)產(chǎn)生一定真空度使得磨料被抽吸進(jìn)入混合腔與高速水射流發(fā)生劇烈的紊動擴(kuò)散和摻混，再通過第二噴嘴射出形成磨料水射流。由于后混合磨料水射流的磨料顆粒是在射流形成后加入的，磨料以很低的初速度與高速水射流相互接觸，故很難得到充分 混合，磨料顆粒無法得到充分的加速，明顯降低了能量的傳輸效率，因此后混合磨料水射流切割需要很高的工作壓力。其次，后混合磨料水射流切割機(jī)的磨料無法直接回收，造成很大的磨料消耗。最后，在水和砂混合的過程中同時(shí)帶入了空氣，使得射流直徑增大，明顯降低了切割質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種前混合磨料水射流智能切割機(jī)，通過高壓水將高壓磨料罐中的磨料流態(tài)化成均勻的磨料懸浮液，并通過噴頭形成高速的iu混合磨料水射流，將壓力能轉(zhuǎn)換為動能，在智能數(shù)控系統(tǒng)的控制下，完成對材料的精s切割，使用后的磨料可以回收循環(huán)使用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種前混合磨料水射流智能切割機(jī)，包括前混合磨料水射流系統(tǒng)、切割系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)，前混合磨料水射流系統(tǒng)和切割系統(tǒng)均與數(shù)控系統(tǒng)電連接，切割系統(tǒng)包括運(yùn)動機(jī)構(gòu)和工作臺，運(yùn)動機(jī)構(gòu)由驅(qū)動電機(jī)和導(dǎo)軌組成；數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控模塊、主機(jī)和傳感器，傳感器通過數(shù)控模塊與主機(jī)電連接，前混合磨料水射流系統(tǒng)包括高壓水發(fā)生裝置、兩個(gè)磨料罐、回收水箱、篩分裝置、磨料供應(yīng)裝置和噴頭，回收水箱設(shè)置在工作臺下方，回收水箱通過管路與篩分裝置連接，篩分裝置與磨料供應(yīng)裝置連接，磨料供應(yīng)裝置和高壓水發(fā)生裝置均與兩個(gè)磨料罐連接，傳感器包括重量傳感器、壓力傳感器和定位傳感器，重量傳感器安裝在磨料罐的底部，壓力傳感器安裝在噴頭之前的管路上，定位傳感器安裝在導(dǎo)軌上。本實(shí)用新型的有益效果是:前混合磨料與智能控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了磨料的連續(xù)供應(yīng)，而且在不需要很高的切割壓力的前提下保證了能量的傳輸效率，高效節(jié)能，而且通過智能控制可以達(dá)到更高精度的切割要求；磨料可以循環(huán)使用，磨料損耗很低，既減少了磨料對環(huán)境的污染，又節(jié)約了切割成本。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1、運(yùn)動機(jī)構(gòu)，2、工作臺，3、回收水箱，4、高壓水發(fā)生裝置，5、篩分裝置，6、磨料供應(yīng)裝置，7、磨料罐，8、數(shù)控模塊，9、噴頭，10、前混合磨料射流束，11、工件，12、主機(jī)，13、
傳感器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本前混合磨料水射流智能切割機(jī)，包括前混合磨料水射流系統(tǒng)、切割系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)，前混合磨料水射流系統(tǒng)和切割系統(tǒng)均與數(shù)控系統(tǒng)電連接，切割系統(tǒng)包括運(yùn)動機(jī)構(gòu)I和工作臺2，運(yùn)動機(jī)構(gòu)I由驅(qū)動電機(jī)和導(dǎo)軌組成；數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控模塊8、主機(jī)12和傳感器13，傳感器13通過數(shù)控模塊8與主機(jī)12電連接；前混合磨料水射流系統(tǒng)包括高壓水發(fā)生裝置4、兩個(gè)磨料罐7、回收水箱3、篩分裝置5、磨料供應(yīng)裝置6和噴頭9，回收水箱3設(shè)置在工作臺2下方，回收水箱3通過管路與篩分裝置5連接，篩分裝置5與磨料供應(yīng)裝置6連接，磨料供應(yīng)裝置6和高壓水發(fā)生裝置4均與兩個(gè)磨料罐7連接，傳感器13包括重量傳感器、壓力傳感器和定 位傳感器，重量傳感器安裝在磨料罐7的底部，壓力傳感器安裝在噴頭9之前的管路上，定位傳感器安裝在導(dǎo)軌上。噴頭9及橫向(Y軸)驅(qū)動電機(jī)固定在橫向(Y軸)導(dǎo)軌的滑塊上，橫向(Y軸)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動滑塊在橫向(Y軸)上運(yùn)動。橫向(Y軸)導(dǎo)軌及縱向驅(qū)動電機(jī)固定在縱向(X軸)導(dǎo)軌的滑塊上，縱向(X軸)驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動滑塊在縱向(X軸)導(dǎo)軌上運(yùn)動，其布置形式包括龍門式和懸臂式，根據(jù)工作需要，噴頭9還可以通過移動或旋轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)高度升降(Z軸)與切割角度傾斜，傳感器13包括重量傳感器、壓力傳感器和定位傳感器，重量傳感器安裝在磨料罐7的底部，向主機(jī)12反饋磨料余量，當(dāng)一個(gè)磨料罐7中的磨料余量達(dá)到設(shè)定下限時(shí)，主機(jī)12通過數(shù)控模塊8將工作回路切換到另外一個(gè)磨料罐7，與此同時(shí)，控制磨料供應(yīng)裝置6向磨料量不足的磨料罐7中輸送磨料；壓力傳感器安裝在噴頭9之前的管路上，向主機(jī)12反饋系統(tǒng)壓力，控制高壓水發(fā)生裝置4調(diào)節(jié)所需的系統(tǒng)工作壓力；定位傳感器安裝在導(dǎo)軌上，向主機(jī)12反饋滑塊位置信息，控制運(yùn)動機(jī)構(gòu)I到達(dá)準(zhǔn)確的位置；數(shù)控系統(tǒng)通過控制噴頭9的運(yùn)動路徑，使前混合磨料水射流系統(tǒng)能夠精確的完成所設(shè)定的切割作業(yè)，工作原理為:數(shù)控系統(tǒng)采集傳感器13的各種信號，由主機(jī)12向數(shù)控模塊8發(fā)出指令，控制驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)動，使兩個(gè)滑塊在兩個(gè)導(dǎo)軌(Y軸和X軸)上按照編制的程序運(yùn)動，使前混合磨料水射流對工件11進(jìn)行給定圖形的精密切割。切割工件11后的含磨料水射流射入回收水箱3中，回收水箱3中磨料懸浮液經(jīng)過篩分裝置5對懸浮磨料進(jìn)行篩分；篩分裝置5由篩網(wǎng)、振動機(jī)構(gòu)、沖洗噴嘴及排渣管路組成，振動機(jī)構(gòu)安裝在篩分裝置5中，篩網(wǎng)安裝在振動機(jī)構(gòu)的上面，磨料懸浮液進(jìn)入篩分裝置后，振動機(jī)構(gòu)帶動篩網(wǎng)做往復(fù)運(yùn)動，篩網(wǎng)上面達(dá)到要求的磨料顆粒落入磨料供應(yīng)裝置6中，磨料供應(yīng)裝置6定時(shí)將磨料懸浮液輸送到磨料罐7，高壓水發(fā)生裝置4使磨料罐7中的磨料流態(tài)化為高壓磨料懸浮液，從磨料罐7中混合均勻的高壓磨料懸浮液通過噴頭9形成前混合磨料射流束10對工件11進(jìn)行切割，從而達(dá)到磨料的循環(huán)使用，篩網(wǎng)上方相對兩個(gè)側(cè)面分別安裝排渣管路和沖洗噴嘴，沖洗噴嘴與數(shù)控模塊8電連接，沖洗噴嘴在數(shù)控模塊8的控制下，定時(shí)將沒有 達(dá)到要求的磨料粗顆粒從排渣管路排出。
權(quán)利要求1.一種前混合磨料水射流智能切割機(jī)，包括前混合磨料水射流系統(tǒng)、切割系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)，前混合磨料水射流系統(tǒng)和切割系統(tǒng)均與數(shù)控系統(tǒng)電連接，切割系統(tǒng)包括運(yùn)動機(jī)構(gòu)(I)和工作臺(2)，運(yùn)動機(jī)構(gòu)(I)由驅(qū)動電機(jī)和導(dǎo)軌組成；數(shù)控系統(tǒng)包括數(shù)控模塊(8)、主機(jī)(12)和傳感器(13)，傳感器(13)通過數(shù)控模塊(8)與主機(jī)(12)電連接，其特征在于，前混合磨料水射流系統(tǒng)包括高壓水發(fā)生裝置(4)、兩個(gè)磨料罐(7)、回收水箱(3)、篩分裝置(5)、磨料供應(yīng)裝置(6)和噴頭(9)，回收水箱(3)設(shè)置在工作臺(2)下方，回收水箱(3)通過管路與篩分裝置(5)連接，篩分裝置(5)與磨料供應(yīng)裝置(6)連接，磨料供應(yīng)裝置(6)和高壓水發(fā)生裝置(4)均與兩個(gè)磨料罐(7)連接，傳感器(13)包括重量傳感器、壓力傳感器和定位傳感器，重量傳感器安裝在磨料罐(7)的底部，壓力傳感器安裝在噴頭(9)之前的管路上，定位傳感器安裝在導(dǎo)軌上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種前混合磨料水射流智能切割機(jī)，其特征在于，所述的篩分裝置(5)由篩網(wǎng)、振動機(jī)構(gòu)、沖洗噴嘴及排渣管路組成，振動機(jī)構(gòu)安裝在篩分裝置(5)中，篩網(wǎng)安裝在振動機(jī)構(gòu)的上面，篩網(wǎng)上方相對兩個(gè)側(cè)面分別安裝排渣管路和沖洗噴嘴，沖洗噴嘴與數(shù)控模塊(8)電 連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種前混合磨料水射流智能切割機(jī)，屬于磨料噴射裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括前混合磨料水射流系統(tǒng)、切割系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)，前混合磨料水射流系統(tǒng)和切割系統(tǒng)均與數(shù)控系統(tǒng)電連接，回收水箱設(shè)置在工作臺下方，回收水箱與篩分裝置連接，篩分裝置與磨料供應(yīng)裝置連接，磨料供應(yīng)裝置和高壓水發(fā)生裝置均與磨料罐連接，重量傳感器安裝在磨料罐的底部，壓力傳感器安裝在噴頭之前的管路上，定位傳感器安裝在導(dǎo)軌上；通過高壓水將高壓磨料罐中的磨料流態(tài)化成均勻的磨料懸浮液，并通過噴頭形成高速的前混合磨料水射流，將壓力能轉(zhuǎn)換為動能，在智能數(shù)控系統(tǒng)的控制下，完成對材料的精密切割，使用后的磨料可以回收循環(huán)使用。
文檔編號B24C7/00GK203125332SQ20132009185
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者江山, 郭楚文, 夏軍, 王銳利, 李孝騰, 鄭連杰, 彭勃 申請人:徐州浩通水射流科技有限公司