[其他]流体喷射切削系统的调准方法及器械

说明书

本发明与流体喷射切削系统有关。利用高速喷流作切削，在其技艺领域中已为熟知。作为典型而言，把水之类的一种流体，压缩到55，000磅/英寸²的压力，通过一个直径为0.003至0.030英寸的散离（drool）喷咀，产生达到三倍音速的轴向射流。这样产生的喷流可用于切割金属和非金属材料，诸如钢，铝，纸，橡胶，塑料等等。

对金属或非金属工件支承，以便用喷流冲击，工件离喷咀的轴向距离，典型为0.10至2.50英寸之间。

在切削操作中，工件和喷咀之间，有作相对运动的条件。其典型为：喷咀安装在一个“X-Y”工作台上，作相对于工件的两自由度活动。当然还可以设置装置，把喷咀作第三自由度的活动，和工件靠近或远离，并且/或者，如有需要的话，设置一个第四自由度（也就是作旋转）。

切削喷咀的活动常常由一个微处理器控制，微处理器按照编程序的指令，把喷咀通过一系列坐标确定的位置移动。为了保证在工件上作精确切削，对于工件在支承装置上精确定位，从而程序中的座标能够把喷咀的位置相对于工件确定，给予了相当大的注意。仅作举例说明的是：支承装置通常有加工夹具，把工件在支承装置上精确定位。例如，加工夹具中可以有若干定位销，插入工件上的对接孔中。否则，也可以在加工夹具上设孔，和工件上的销或外伸部对接。

虽然加工夹具可以把工件在支承装置上精确定位，但还必须设置条件，减少或消除切削喷咀的实际位置和理论位置之间的误差。微处理器件用的程序坐标值，假定在切削操作开始以前，切削喷咀已经向着一个参考点调零。因此，喷咀位置的精度，取决于先对一块材料作实际切削，通过检验，肯定切削是否符合所期，然后调节喷咀位置，再重复切削操作证实误差是否已经纠正。

根据本发明所提出，揭示了一种按照一个参考位置，调准流体喷流的方法，方法中包括把一个靶孔，放在一个与喷流喷咀有轴向间隔的参考点上。靶孔至少有一个轴向伸展的部分，其有效截面略为大于喷流的截面。于是产生一个压力比切削要求低的流体喷流，喷流咀和靶孔扇形部之间的相对位置可调节，使喷流从孔的扇形部中通过时，有最少的间断。

在最简单的实施方案中，靶孔可以是一个简单的通孔，在一个调准件上形成，并且沿轴线测量时，有恒定的直径。另外，靶孔也可以是漏斗形，侧壁向着轴向伸展的扇形部分尖削，有效截面略大于喷流的截面。

术语“有效截面”，用于表示靶孔在与喷流轴线垂直的平面里的截面量度。据本发明所提，设有一个调准器把喷流在一个参考位置上定位，其中有装置限定一个有效截面略大于喷流截面的靶隙，并有安装装置保持靶隙离开参考位置上的喷咀的轴向间距。

原则上讲，本人发现当喷流的中心和一个截面仅略大于喷流截面的喷咀中心对准，从喷咀喷出的喷流从孔中通过，只要喷流不间断，两中心的不对准随时可以看见，因为喷流被靶孔周围的材料偏折时，会造成很大的飞溅。因此，喷流和参考点对准的目视检验很容易做到。

关于本发明的其他优点和细节，从下文对理想实施方案的叙述中可以清楚了解，下列附图即为本说明书的一部分：

图1是按本发明制造的喷流切削系统的透视;

图2是图1中沿2-2线的放大分解剖面侧视，表示按本发明制造的一个调准器;

图3A是本发明另一实施方案透视图;

图3B是图3A中圆圈部分的放大分解透视图;

图4是本发明的又一实施方案。

图1中是使用本文所述调准器的喷流切削系统的透视。切削系统有一个切削头10，其安装方法有利于在一个X-Y台30上作两自由度的活动。切削头10有一个高压流体喷咀12，和一个高压增强器13连通。增压器在本技艺领域中已属常见;其一种为美国专利第3，811，795号的主题，该发明已转授给本发明的同受授人，其内容本文引速作为参考。

喷咀12形成一个诸如水等的高速喷流，直径约为0.003至0.014英寸，速度约为3，000英尺/秒。喷流是切削放在喷咀下面的工件的介质。在图1中，加工工件是印刷电路板材的母板（masterboard）。

母板放在一个大致平坦的矩形平板14上，在喷咀下方约0.10至2.50英寸。有若干这种平板14，轮流由架体2支承。

每块平板14支承一个加工板15，在图1中仅示出最左侧的平板14。加工板15上有四个孔15a-d，平板的上表面，在孔中露出。四个孔围成切削区，利用轴向伸出的分度销17，按技艺领域中的已知方法，把四块母板分别放在切削区上。