[发明专利]高压水射流切割定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，更具体地说，涉及一种高压水射流切割 定位装置。

背景技术

高压水射流技术是近二三十年来发展起来的一项新技术，此技术是通过 高压泵将普通自来水加压并迫使高压水经一个直径很小的高压水射流喷嘴喷 射而出，形成一股高速水射流，其速度可高达1000米/秒，此射流可用来加工 各种较软材料或薄的硬质材料。通常情况下，在此射流中加入磨料，使其形 成一股高速磨料射流，此磨料射流就可用来加工任何质地的材料。

在高压磨料射流切割过程中，经常会遇到如下两个问题：

1、如图1所示，材料的外围已经由其他加工方法加工完毕或在下料时便 已完全确定，现需要采用高压水射流在材料中进行其它二次加工，要求二次 加工与材料的外围保持精确的位置关系，即要求精确的X值和Y值。

2、同样如图1所示，在磨料射流加工过程中，磨料射流的喷嘴与待加工 材料的上表面之间距离要求精确，即要求精确的Z值。由于磨料射流从喷嘴喷 出后会受周围介质的影响，射流被迫散开。如果此距离过大，一方面，待加 工材料的有效切削厚度变小，造成能源浪费，另一方面，散开的射流会导致 原来设定的喷嘴半径补偿产生误差，影响切割位置精度；但如果此距离过小， 刚开始切割时，由于射流不能有效从喷嘴出口周围排出，会对喷嘴上游的介 质产生一背压，造成喷嘴上游介质进入磨料软管，导致切割过程失效。

为保证材料二次加工时，满足待加工材料的外围的位置精度要求，最常 用的方法有两种。

第一种是在喷嘴上安装一高分辨率摄像仪，采用此摄像仪进行摄像，并 经过图像处理过程确定位置关系，并最终完成二次加工。这种方法精度高， 能够满足一些相对位置精度要求高的加工，但操作复杂，需要大量时间安装 摄像仪并进行图像处理。

第二种是将喷嘴移至待切割材料外围边上方，用肉眼估计对中性，从而 确定相对位置。但是，由于喷嘴端面为一平面，采用此种方法很难准确将喷 嘴中心与材料外围边对中。因此，这种方法虽然操作简单，但定位误差较大， 很难满足加工位置要求精度。

为了保证喷嘴与待加工材料上表面的距离满足精度要求，最常用的方法 是缓慢下移喷嘴直至喷嘴到达确定位置。但由于喷嘴材料较硬、较脆，当喷 嘴与待加工材料上表面发生碰撞时，喷嘴较易损坏，待加工材料也容易被划 伤或破损。为避免上述现象，喷嘴下移过程中，操作者需要多次下移喷嘴一 较小距离，并进行多次测量，才能最终找到正确位置。这样，造成大量时间 浪费，特别是针对大型工作台，操作者需要多次操作，造成极大的不便。

总之，无论是确定喷嘴中心与待加工材料外围的距离时，还是确定喷嘴 与待加工材料上表面的距离时，现有的操作过程不是操作简单，精度不够， 就是精度满足，操作复杂，还没有一种简单精确的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高压水射流切割定位装置，以实现简单精确 地确定喷嘴中心与待加工材料外围的距离，以及喷嘴与待加工材料上表面的 距离的目的。

所述高压水射流切割定位装置，包括：

支持架；

由上到下依次安装于所述支持架上的喷嘴夹、喷嘴定位块以及定位锥支 持块，所述喷嘴定位块上设置有与喷嘴相适配的凹槽；

所述定位锥支持块上开有通孔，穿过该孔放置有下定位块，该下定位块 表面设置有弹簧，该弹簧一端连接在所述定位锥支持块的下表面，另一端连 接有定位圆锥，该定位圆锥与所述凹槽同轴；

与所述下定位块连接、且放置在所述定位锥支持块上表面的上定位块， 该上定位块上设置有指针；

设置于所述定位锥支持块上的刻度尺支持块，该刻度尺支持块上设置有 刻度尺，该刻度尺的初始刻度与所述喷嘴定位块凹槽的底面相对齐，指示所 述凹槽底面至定位圆锥的锥尖之间的距离。

优选地，所述喷嘴夹通过螺栓与所述支持架相连接。

优选地，所述喷嘴定位块通过螺栓与所述支持架相连接。

优选地，所述定位锥支持块通过螺栓与所述支持架相连接。

优选地，所述刻度尺支持块通过螺栓连接在所述定位锥支持块上。

优选地，所述刻度尺通过螺栓连接在所述刻度尺支持块上。

优选地，所述喷嘴夹为可变形半圆柱环，其内直径小于喷嘴头的圆柱段 的直径。