[实用新型]数控超高压水切割机斜度补偿单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控超高压水切割机的设计，特别提供数控超高压水切割机斜度补偿单元。 

背景技术

目前数控超高压水切割技术在中国已经发展了十几年的时间，但是一直处于平面切割状态，技术水平相对国外较低，主要是切口存斜度的问题，国外有五轴切割设备，但是价格十分昂贵，购买成本过高，不适合于国内客户使用，国内也有少数企业制作了一些机构用于解决切口斜度的问题，但是普遍存在控制精度不高，配件更换不方便，防尘效果不好，无故障工作时间过短，角度调整幅度不大、调整幅度在±4°，角度调整不精确，对刀不准确，角度调整范围过小等问题，以上原因造成切割效果不理想，维护不方便，配件价格过高。 

发明内容

本实用新型特别提供数控超高压水切割机斜度补偿单元，结构简单，设计巧妙，控制精度高，安装拆卸更方便，防尘效果好，无故障工作时间长，角度调整幅度达到±10°，工作时不需要三个轴进行配合运动,设置有可调角度标尺、角度调整精确，对刀准确，切割效果理想，可满足客户大倾角加工的需要，维护方便、配件价格合理，与水开关及刀头组件采用快速插拔安装方式，装拆及调整角度方便快捷，更换水开关组件易损零部件方便快捷，具有重大的经济价值和社会价值。 

本实用新型所述数控超高压水切割机斜度补偿单元，其中，依据水切割工作原理，普通三轴水切割机仅有X、Y、Z三个方向的运动，水开关轴线始终只能垂直于工件表面，水切割机斜度补偿单元作为第四轴，其功能是使水开关轴线与工件之间倾斜成一定的角度且始终与运动点的切线方向保持垂直，进而满足水切割机加工工艺需要。 

本实用新型所述数控超高压水切割机斜度补偿单元，其中，水切割机斜度补偿单元技术指标为：（1）最大倾斜角度：±10°；（2）回转球面半径：120；（3）对刀精度：±0.05mm；（4）水开关轴线其运动轨迹范围：当水开关轴线垂直于工件表面时其轴线与工件表面的交叉点为球心，半径为R=120mm,摆动角度±10°的球冠范围内；（5）水开关轴线在其运动轨迹范围内可任意一点定位并可调。 

本实用新型所述数控超高压水切割机斜度补偿单元，其中，水开关在此斜度补偿单元中，水开关的宝石喷嘴及砂管都是易耗配件，宝石喷嘴工作50小时左右即须更换，拆下砂管、砂管接头螺母才能更换宝石喷嘴，所以砂管、砂管接头螺母须方便拆卸，此设计可以非常方便的进行以上配件的拆卸与安装。进砂口为工作方便须外露，因水切割机机床特性决定，斜度补偿单元具备防水、防砂功能；为保证机床切割加工质量，球冠SR120圆心要准确定位在待加工工件的上表面，为此斜度补偿单元需要专门的对刀装置满足工作需要，对刀装置类型为机外对刀，对刀精度为±0.05mm。 

为了保证工件的切割质量，当工件安装好后，加工时，切割刀头下沿必须准确定位在距工件表面3-5mm处的上方，水开关轴线与工件的交点O为倾角补偿机构运动的球面的中心点，不论水开关轴线与工件成何角度，水开关轴线与工件上表面的交点始终不变，保证在工件上表面水开关轴线的运动轨迹不因水开关角度倾斜而变化，进而保证切割精度；反之，如果水开关轴线摆动的球面的中心点O与工件的上表面不重合，水开关轴线与工件垂直时与工件的交点和水开关轴线倾斜时与工件的交点不重合，导致加工工件时实际加工尺寸和理论尺寸存在偏差，出现废品。国内同类产品的对刀机构外露于基体部分较大，影响整体外观形象，影响加工视角，加工时砂水混合物的喷溅冲击外露的对刀机构影响较大，工作环境恶劣，且需独立的气源，零件使用寿命较低，本实用新型所述的斜度补偿单元采用机外对刀辅助装置对刀，机身上的对刀装置的零件数量减少，零件尺寸也大大减少，整个对刀装置仅外露一个不锈钢探棒。

水开关运动轨迹由摆动机构运动完成，实现规定的角度调整幅度达到±10°，其中，水平旋转机构实现水平回转运动。 

本实用新型所述数控超高压水切割斜度补偿单元，主要包括对刀装置、摆动装置、水开关组件、框架，其中，对刀装置、摆动装置、水开关组件置于框架内，对刀装置与水开关组件连接，水开关组件与摆动装置连接；所述摆动装置主要包括水平旋转机构和圆弧面滑动机构，其中，水平旋转机构主要由同步带、驱动系统、同步带轮、启动零点组成，圆弧面滑动机构主要由内套、外套、滑道基座、回转轴承、回转小轴承组成，同步带一端连接驱动系统、另一端连接圆弧面滑动机构，回转小轴承置于内套和外套之间，外套与滑道基座连接，回转轴承与同步带轮连接，同步带轮置于滑道基座上；所述水开关组件与内套采用插接连接，水开关组件与内套间为孔轴配合连接。