專利名稱：小型數(shù)控立式高壓水成形機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械設備，尤其涉及ー種小型數(shù)控立式高壓水成形機。
背景技術：
隨著經濟的快速發(fā)展、社會的進步，能源節(jié)約已經成為必然和社會共識。數(shù)控立式高壓水射流無模漸進成形技術是ー門新型技術，即是數(shù)控漸進成形和高壓水射流技術結合而成的、用于薄金屬板的成形加工，在我國發(fā)展較為迅速。它以漸進成形原理為基礎，用高壓水射流代替工具頭，水通過高壓泵，經噴嘴小孔將高壓水噴射到板材上，水的動能轉化為作用于板材的壓カ能，壓カ達到一定程度使板材產生局部塑性變形。在計算機控制下，高壓水槍嘴沿規(guī)定路徑運動，完成ー層加工后水射流系統(tǒng)改變高壓水壓力，進而成形下ー層金屬，如此循環(huán)直至最終成形。由于用于成形金屬板材的高壓水射流具有很高壓力——通常大約為lOOMPa，此類數(shù)控機床目前在高壓水管的固定、防止高壓水的噴濺密封、回抽水系統(tǒng) 防止電機泵空轉以及門開關安全方面的結構還不夠合理、完善，不能完全滿足高壓水射流成形下金屬板件的加工。
實用新型內容本實用新型主要解決的技術問題是提供ー種小型數(shù)控立式高壓水成形機，滿足數(shù)控立式高壓水射流無模漸進成形技術中在加工時對機床在高壓水管的固定、防止高壓水的噴濺密封的要求。此外，還在防止回抽水系統(tǒng)電機泵空轉以及提高門開關安全方面做了進ー步的改進。為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是提供ー種小型數(shù)控立式高壓水成形機，包括底座、立柱、X軸進給機構、Y軸進給機構、Z軸進給機構、工作臺、密封加工室、高強度防雨布、固定槍嘴機頭；所述Y軸進給機構和所述立柱均固定安裝于底座上，所述Z軸進給機構固定于所述立柱上；所述X軸進給機構安裝于所述Y軸進給機構上并可由所述Y軸進給機構帶動實現(xiàn)Y軸方向的運動；所述工作臺安裝于X軸進給機構上并可由所述X軸進給機構帶動實現(xiàn)X軸方向的運動；所述固定槍嘴機頭固定于所述Z軸進給機構上并可由所述Z軸進給機構帶動實現(xiàn)Z軸方向的運動；所述X軸進給機構、Y軸進給機構、Z軸進給機構均電連接至上位控制機；所述密封加工室固定安裝于所述工作臺上，密封加工室上端與固定槍嘴機頭之間由所述高強度防雨布連接實現(xiàn)上下伸縮密封作用。其中，所述密封加工室包括外罩、觀察門和接水盒，接水盒設置于外罩側面且接水盒與外罩內部相連通，外罩和觀察門構成密封加工室的機殼，外罩和觀察門上分別對應裝有光電傳感器和感應片，當打開觀察門時光電傳感器斷開而控制機床停機；接水盒中裝有連桿浮子液位開關，當接水盒內水位下降低于最下限液位時，連桿浮子液位開關的浮子下降而被斷開，從而控制斷開回抽水泵電源。其中，所述外罩、觀察門、接水盒、連桿浮子液位開關均為不銹鋼材質。其中，所述固定槍嘴機頭包括槍嘴、弾性錐卡頭、槍嘴固定管、弾性夾頭、法蘭盤、外売；所述槍嘴固定管一端通過所述弾性錐卡頭與所述槍嘴固定連接，槍嘴固定管另一端通過所述弾性夾頭、法蘭盤與所述外殼固定連接。其中，所述槍嘴、弾性錐卡頭、槍嘴固定管、彈性夾頭均為不銹鋼材質。其中，所述X軸進給機構包括X軸伺服電機、X軸滑板和位于X軸滑板上的X軸方向導軌，所述工作臺安裝于所述X軸方向導軌上并由X軸伺服電機帶動沿X軸方向導軌運動；所述Y軸進給機構包括Y軸伺服電機、Y軸方向導軌；所述Y軸方向導軌固定于所述底座上，所述X軸滑板安裝于所述Y軸方向導軌上并由所述Y軸伺服電機帶動沿Y軸方向導軌運動；所述Z軸進給機構包括Z軸伺服電機和Z軸方向導軌；所述Z軸方向導軌安裝于所述立柱上，所述固定槍嘴機頭安裝于所述Z軸方向導軌上并由所述Z軸伺服電機帶動沿Z軸方向導軌運動；所述X軸伺服電機、Y軸伺服電機和Z軸伺服電機均電連接至上位控制機。本實用新型的有益效果是本實用新型所提出的小型數(shù)控立式高壓水成形機，采 用X/Y/Z軸三軸聯(lián)動數(shù)控進給，工作臺可在X軸方向與Y軸方向調整位置，工作范國大，由高強度防雨布將固定槍嘴機頭與工作臺之間保持可上下伸縮的密封狀態(tài)，保證了高壓水的噴濺密封，固定槍嘴機頭不需隨著工作臺在X軸方向和Y軸方向移動，保證了高壓水管的固定，各方向的運動由上位控制機精確控制，可加工精度高、難度大的エ件。進ー步的，接水盒中裝有連桿浮子液位開關，避免回抽水泵無水時空轉被燒壞；密封加工室上裝有光電傳感器，使觀察門被打開時高壓水成形機加工時處于安全停機狀態(tài)，提高安全性。
圖I是本實用新型數(shù)控立式高壓水成形機的結構示意圖；圖2是圖I中密封加工室的結構示意圖；圖3為圖I中固定槍嘴機頭的結構示意圖。其中圖中各標號含義圖I中I.底座，2.立柱，3. X軸進給機構，301. X軸伺服電機，302. X軸方向導軌，4. Y軸進給機構，401. Y軸伺服電機，402. Y軸方向導軌，5. Z軸進給機構，501. Z軸伺服電機，502. Z軸方向導軌，6.工作臺，7.密封加工室，8.壓環(huán)，9.高強度防雨布，10.壓條，11.固定槍嘴機頭，12. X軸滑板；17、上蓋圖2中13.觀察門，14.外罩，15.光電傳感器，16.感應片，17.上蓋，18.接水盒，19.連桿浮子液位開關，20.エ件夾具，21.底板，22.門鎖，23.鋼化玻璃，24.壓板，25.合頁；圖3中26.槍嘴，27.彈性錐卡頭，28.彈性錐套，29.槍嘴固定管，30.彈性夾頭，31.法蘭盤，32周定夾，33.高壓水膠管，34.外殼。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術內容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖I，在一實施例中，小型數(shù)控立式高壓水成形機包括底座1、立柱2、乂軸進給機構3、Y軸進給機構4、Ζ軸進給機構5、工作臺6、密封加工室7、高強度防雨布9、固定槍嘴機頭11 ;底座I是整個高壓水成形機的底盤,位于最底部,立柱2通過螺栓固定于底座I上。X軸進給機構3包括X軸伺服電機301、Χ軸滑板12和位于X軸滑板12上的X軸方向導軌302，工作臺6安裝于X軸方向導軌302上并由X軸伺服電機301帶動沿X軸方向導軌302運動，從而實現(xiàn)工作臺6的X軸方向的運動。Y軸進給機構4包括Y軸伺服電機401、Υ軸方向導軌402 ;Υ_方向導軌402固定于底座I上，X軸滑板12安裝于Y軸方向導軌402上并由Y軸伺服電機401帶動沿Y軸方向導軌402運動而使整個X軸進給機構3實現(xiàn)Y軸方向的運動，由于工作臺6安裝于X軸進給機構3上，因而實現(xiàn)工作臺6的Y軸方向的運動。Z軸進給機構5包括Z軸伺服電機501和Z軸方向導軌502 ；Ζ軸方向導軌502安裝于立柱2上，固定槍嘴機頭11安裝于Z軸方向導軌502上并由Z軸伺服電機501帶動沿Z軸方向導軌運動，從而實現(xiàn)固定槍嘴機頭11的Z軸方向的運動。通過X軸進給機構、Y軸進給機構和Z軸進給機構實現(xiàn)機床三個軸方向的主運動，X軸伺服電機、Y軸伺服電機和Z軸伺服電機均電連接至上位控制機，由上位控制機實現(xiàn)各方向運動的精確控制。密封加工室7用螺栓緊固于工作臺6上，高強度防雨布9的下端由壓環(huán)8用螺釘固定在密封加工室7的上蓋17上，高強度防雨布9的上端由壓條10用螺釘固定在固定槍嘴機頭11上，從而實現(xiàn)密封加工室7和固定槍嘴機頭11之間的密封，而高強度防雨布9為可伸縮的柔性結構，因而當固定槍嘴機頭11在沿Z軸方向導軌502上下運動吋，固定槍嘴機頭11和密封加工室7之間能一直保持密封狀態(tài)。本實用新型所提出的小型數(shù)控立式高壓水成形機，采用Χ/Υ/Ζ軸三軸聯(lián)動數(shù)控進給，工作臺可在X軸方向與Y軸方向調整位置，工作范圍大，由高強度防雨布將固定槍嘴機頭與工作臺之間保持可上下伸縮的密封狀態(tài)，保證了高壓水的噴濺密封，固定槍嘴機頭不需隨著工作臺在X軸方向和Y軸方向移動，保證了高壓水管的固定，各方向的運動由上位控制機精確控制，可加工精度高、難度大的エ件。參見圖2，密封加工室7包括觀察門13、外罩14、光電傳感器15、感應片16、上蓋17、接水盒18、連桿浮子液位開關19、エ件夾具20、底板21、門鎖22、鋼化玻璃23、壓板24、合頁25。底板21用螺釘緊固于圖I中的工作臺6上，エ件夾具20用螺釘緊固于底板21上，外罩14用螺釘緊固于底板21上，上蓋17蓋在外罩14上并用螺釘緊固；觀察門13經由合頁25用螺釘固定連接于外罩14上，門鎖22固定在觀察門13上，鋼化玻璃23經由壓板24用螺釘壓緊在觀察門13上和外罩14的兩側面上；底板21、上蓋17、外罩14、觀察門13和鋼化玻璃23圍合成密封加工室7的完整機殼，鋼化玻璃23的設置方便觀察加工室內高壓水成形加工的狀況并保證加工室的強度。感應片16安裝于觀察門13的右上角，光電傳感器15安裝于對應感應片16位置的外罩14上，打開觀察門13時光電傳感器15被斷開，而控制機床處于安全停機狀態(tài)，提高門開關安全性；接水盒18安裝于外罩14的左側下部，并開孔聯(lián)通，盒內安裝有連桿浮子液位開關19，當接水盒18內水位下降低于最下限液位時，連桿浮子液位開關19的浮子下降而被斷開，從而斷開回抽水泵電源使其避免空轉而燒壞。[0029]參見圖3，固定槍嘴機頭11包括槍嘴26、彈性錐卡頭27、彈性錐套28、槍嘴固定管29、彈性夾頭30、法蘭盤31、固定夾32、高壓水膠管33、外殼34。槍嘴26由彈性錐卡頭27與弾性錐套28鎖緊于槍嘴固定管29上，槍嘴26并與高壓水膠管33下端的接頭連接；槍嘴固定管29由弾性夾頭30配合夾緊用螺釘與法蘭盤31連接，法蘭盤31用螺釘與外殼34連接；高壓水膠管33的上端由固定夾32用螺釘緊固；優(yōu)選地，外殼34為鑄造件。外殼34與圖I中立柱2上的Z軸方向導軌連接，從而使整個固定槍嘴機頭11完成沿Z軸方向的上下運動。槍嘴固定管29與槍嘴26的連接采用弾性錐卡頭27固定，槍嘴固定管29與外殼34的連接采用弾性夾頭和法蘭盤固定，結構穩(wěn)定、可靠，操作方便。在上述的機構中，優(yōu)選地，壓環(huán)8、壓條10、觀察門13、外罩14、上蓋17、接水盒18、連桿浮子液位開關19、底板21、門鎖22、壓板24、合頁25、槍嘴26、弾性錐卡頭27、弾性錐套28、槍嘴固定管29、弾性夾頭30、法蘭盤31、固定夾32均為不銹鋼材料制作，以避免由于水中雜質的腐蝕導致材料生銹。在上述實施例中，各固定件之間的固定連接可以采用多種方式，除了上述所提及 的螺接外，還可以為諸如焊接、卡接等固定方式。X/Y/Z軸進給機構中的導軌可以為普通的滑軌，工作臺/X向滑板/固定槍嘴機頭由各驅動機構帶動沿滑軌運動，也可以是交叉滾子導軌，導軌本身由可相互滑動的兩幅導軌副組成，工作臺/X向滑板/固定槍嘴機頭固定于導軌副中，由導軌自身的相對滑移而使工作臺/X向滑板/固定槍嘴機頭分別相對于底座具有X/Y/Z軸方向的運動。X/Y/Z軸進給機構中的伺服電機可以是旋轉電機，通過絲桿或曲柄連桿機構轉化為直線運動而帶動各結構件沿導軌做直線運動，也可以是直線電機，直接帶動各結構件沿導軌運動。甚至伺服電機還可以替換為氣缸，通過活塞輸出直線運動。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
權利要求1.一種小型數(shù)控立式高壓水成形機，其特征在于包括底座、立柱、X軸進給機構、Y軸進給機構、Z軸進給機構、工作臺、密封加工室、高強度防雨布、固定槍嘴機頭； 所述Y軸進給機構和所述立柱均固定安裝于底座上，所述Z軸進給機構固定于所述立柱上； 所述X軸進給機構安裝于所述Y軸進給機構上并可由所述Y軸進給機構帶動實現(xiàn)Y軸方向的運動； 所述工作臺安裝于X軸進給機構上并可由所述X軸進給機構帶動實現(xiàn)X軸方向的運動； 所述固定槍嘴機頭固定于所述Z軸進給機構上并可由所述Z軸進給機構帶動實現(xiàn)Z軸方向的運動； 所述X軸進給機構、Y軸進給機構、Z軸進給機構均電連接至上位控制機； 所述密封加工室固定安裝于所述工作臺上，密封加工室上端與固定槍嘴機頭之間由所述高強度防雨布連接實現(xiàn)上下伸縮密封作用。
2.根據權利要求I所述的小型數(shù)控立式高壓水成形機，其特征在于所述密封加工室包括外罩、觀察門和接水盒，接水盒設置于外罩側面且接水盒與外罩內部相連通，外罩和觀察門構成密封加工室的機殼，外罩和觀察門上分別對應裝有光電傳感器和感應片，當打開觀察門時光電傳感器斷開而控制機床停機； 接水盒中裝有連桿浮子液位開關，當接水盒內水位下降低于最下限液位時，連桿浮子液位開關的浮子下降而被斷開，從而控制斷開回抽水泵電源。
3.根據權利要求2所述的小型數(shù)控立式高壓水成形機，其特征在于所述外罩、觀察門、接水盒、連桿浮子液位開關均為不銹鋼材質。
4.根據權利要求I所述的小型數(shù)控立式高壓水成形機，其特征在于所述固定槍嘴機頭包括槍嘴、彈性錐卡頭、槍嘴固定管、彈性夾頭、法蘭盤、外殼； 所述槍嘴固定管一端通過所述彈性錐卡頭與所述槍嘴固定連接，槍嘴固定管另一端通過所述彈性夾頭、法蘭盤與所述外殼固定連接。
5.根據權利要求4所述的小型數(shù)控立式高壓水成形機，其特征在于所述槍嘴、彈性錐卡頭、槍嘴固定管、彈性夾頭均為不銹鋼材質。
6.根據權利要求1-5任一項所述的小型數(shù)控立式高壓水成形機，其特征在于所述X軸進給機構包括X軸伺服電機、X軸滑板和位于X軸滑板上的X軸方向導軌，所述工作臺安裝于所述X軸方向導軌上并由X軸伺服電機帶動沿X軸方向導軌運動； 所述Y軸進給機構包括Y軸伺服電機、Y軸方向導軌；所述Y軸方向導軌固定于所述底座上，所述X軸滑板安裝于所述Y軸方向導軌上并由所述Y軸伺服電機帶動沿Y軸方向導軌運動； 所述Z軸進給機構包括Z軸伺服電機和Z軸方向導軌；所述Z軸方向導軌安裝于所述立柱上，所述固定槍嘴機頭安裝于所述Z軸方向導軌上并由所述Z軸伺服電機帶動沿Z軸方向導軌運動； 所述X軸伺服電機、Y軸伺服電機和Z軸伺服電機均電連接至上位控制機。
專利摘要本實用新型公開一種小型數(shù)控立式高壓水成形機，包括底座、立柱、X軸進給機構、Y軸進給機構、Z軸進給機構、工作臺、密封加工室、高強度防雨布、固定槍嘴機頭；工作臺安裝于X軸進給機構上并可由X軸進給機構帶動實現(xiàn)X軸方向的運動；X軸進給機構安裝于Y軸進給機構上并可由Y軸進給機構帶動實現(xiàn)Y軸方向的運動；固定槍嘴機頭固定于Z軸進給機構上并可由Z軸進給機構帶動實現(xiàn)Z軸方向的運動；密封加工室安裝于工作臺上，密封加工室上端與固定槍嘴機頭之間由高強度防雨布連接實現(xiàn)上下伸縮密封作用。本實用新型采用X/Y/Z軸三軸聯(lián)動數(shù)控進給，高強度防雨布密封，保證了高壓水的噴濺密封和高壓水管的固定，可加工精度高、難度大的工件。
文檔編號B21D26/021GK202461251SQ20122001324
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者張鳳林, 蘇春華, 高星 申請人:深圳市康鋮機械設備有限公司