[发明专利]一种高压水射流切割移动工作池

说明书

一种高压水射流切割移动工作池，主要针对工件具有较小几何尺寸，尤其是具有高精度、微型几何特征的金属板材。该设备主要包括工作台底板、Z轴立板、工作池、Y轴尾板、Y轴端盖板、X电机侧板、Y轴步进电机、Y电机架连接板、联轴器、Y电机架、Y轴丝杠、Y轴底板、十字滑块、Y轴螺母、Y轴导轨、Y轴调节环、导轨滑块、Z轴滑块顶板、Z轴滑块立肋板、Z轴滑块底板、Z轴螺母、轴承、轴承隔热垫圈、Z轴轴承支座、同步带轮、Z轴丝杠、同步带、Z轴电机架、Z轴步进电机、Z轴立肋板、Z轴滑块背板、Z导轨、定位销、X轴丝杠、开槽螺钉、进口宝塔型管接头、出口宝塔型管接头、X轴步进电机、X轴螺母、X轴连接架等元件。

技术领域

本发明涉及水射流切割加工行业领域，具体为一种高压水射流切割移动工作池。

背景技术

水射流切割技术作为一种“冷”切割工艺，具有切割时无热变形，切口光滑无毛刺，切割精度高的优点，其适用于金属板材、玻璃板材、石料板材等切割加工，水射流切割技术加工过程不会产生污染环境的废物，水可以循环利用，属于绿色制造技术。水射流机床大多采用工作池固定，水射喷头移动的方式完成加工。对于大尺寸板材尤其是较重的金属板材，采用水射喷头移动的方式能够起到降低功耗的作用。然而对于小尺寸、高精度的板材加工，采用水射喷头移动的方式则难以满足加工精度和加工效率的要求，主要是由于水射喷头传动链较长导致误差积累较大，同时水射喷头在移动加工过程中水流产生的反冲力易扩大被加工形状的几何误差。所以，当被加工对象具有较小尺寸，尤其是需要加工高精度、微型几何形状特征时采用喷射头固定，工件及工作池一起移动的方式更为科学。目前精密加工数控机床多采用滚珠丝杠传，该传动方式具有精度高、稳定性好等特点，通过该方式控制工作池的三坐标移动完全能够满足高精密水射流切割工艺的要求，因此具有采用工作池移动方式具有充分的实用性与可行性。

发明内容

为了解决以上问题，本发明设计的一种高压水射流切割移动工作池包括工作台底板、Z轴立板、Z轴接近开关、Z轴感应片、Z轴感应开关导轨、Y轴感应片、Y轴接近开关、工作池、圆柱头螺钉、Y轴尾板、Y轴端盖板、内六角圆柱头螺钉、调节螺钉、X电机侧板、Y轴步进电机、Y电机架连接板、联轴器、Y电机架、Y轴丝杠、Y轴底板、十字滑块、Y轴螺母、Y轴导轨、Y轴调节环、导轨滑块、Z轴滑块顶板、Z轴滑块立肋板、Z轴滑块底板、Z轴螺母、B5轴承、轴承隔热垫圈、Z轴轴承支座、同步带轮、Z轴丝杠、同步带、Z轴电机架、Z轴步进电机、Z轴立肋板、Z轴滑块背板、Z导轨、定位销、X轴丝杠、开槽螺钉、进口宝塔型管接头、出口宝塔型管接头、X轴步进电机、X轴螺母、X轴连接架。动力源分别由Y轴步进电机、Z轴步进电机、X轴步进电机提供，Z轴步进电机通过内六方螺钉固定在Z轴电机架上，电机主轴通过同步带与同步带轮将转矩传递给Z轴丝杠，Z轴丝杠底部通过角接触B5轴承支撑，B5轴承嵌套在Z轴轴承支座内，B5轴承之间通过轴承隔热垫圈隔离，Z轴丝杠旋入Z轴螺母内，Z轴滑块底板通过螺钉与Z轴螺母固连，同时Z轴滑块底板与Z轴滑块背板通过内六方螺钉固连，Z轴滑块背板顶部通过内六方螺钉与Z轴滑块顶板固连，Z轴滑块立肋板通过螺钉分别于Z轴滑块顶板和Z轴滑块底板固连，Z轴滑块背板侧面加工有燕尾槽与Z导轨间隙配合，导轨滑块通过螺钉固定在Z轴滑块顶板上，十字滑块与导轨滑块接触配合，Y轴螺母通过螺钉与十字滑块固连，Y轴导轨与Y轴底板焊接，Y轴底板与工作池通过内六方螺钉固连，Y轴丝杠旋入Y轴螺母内两端采用角接触轴承支撑，轴承安装在Y电机架内，Y电机架通过螺钉与Y轴底板固连，Y轴丝杠通过联轴器与Y轴步进电机连接，Y轴步进电机通过内六角螺钉与Y电机架连接板固连，Y轴调节环用于调节Y轴丝杠头部间隙。X轴步进电机通过螺钉固定在X轴连接板上，X轴连接板通过螺钉固定在X轴连接架上，联轴器连接X轴丝杠与X轴步进电机的主轴，X轴丝杠旋入X轴螺母内，进口宝塔型管接头与出口宝塔型管接头均通过螺栓连接工作池，工作台底板在最底部与地面接触，Z轴立板与工作台底板焊接，Z轴接近开关通过螺钉固定在Z轴立柱板上、Z轴感应片通过螺钉固定在滑块立肋板上，Z轴感应开关导轨与Z轴立肋板通过螺钉固连，Y轴感应片通过螺钉固定在Y轴尾板上，Y轴接近开关7通过螺栓固定在Y轴尾板上，Y轴尾板通过圆柱头螺钉与Y轴底板固定，Y轴端盖板11通过内六角圆柱头螺钉与调节螺钉固定在Y轴底板上。工作池具有X、Y、Z三个方向的移动自由度，动力分别来源于X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机，Z轴步进电机通过同步带同步带驱动同步带轮转动，带动Z轴丝杠旋转，Z轴螺母带动Z轴滑块背板沿Z导轨垂直移动，由于Z轴滑块背板与Z轴滑块顶板固连，且Z轴滑块顶板作为Y轴、Z轴传动件及工作池基础支撑件，所以Z轴螺母的转动将驱动工作池沿垂直方向直线移动，X轴步进电机通过联轴器带动X轴丝杠转动，由于X轴螺母与十字滑块固连，X轴丝杠转动将驱动十字滑块随导轨滑块沿导轨向X方向移动，从而带动工作池沿X方向运动，Y轴步进电机通过联轴器带动Y轴丝杠旋转，由于Y轴螺母固定在十字滑块上，Y轴丝杠旋转将带动工作池沿Y方向水平移动，因此本发明提出的一种高压水射流切割移动工作池能够实现工作池沿X、Y、Z方向的直线自由度。