[發明專利]以切入點為偏擺中心的偏刀機構

有效

• 申請號: 200710024686.8
• 申請日: 2007-06-27
• 公開（公告）號: CN101085530A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 陳波
• 申請（專利權）人: 陳波
• 主分類號: B26F3/00
• 分類號: B26F3/00;B26D7/26;B23P17/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種水刀設備，尤其是一種水刀設備使用的偏刀機構，具體地說是一種以切入點為偏擺中心的偏刀機構。

背景技術

眾所周知，水刀設備在進行切割時，1)有時需要得到理想的垂直切割面，2)有時為了便于金屬板材的焊接連接，必須對斷面進行坡口加工，3)在切割圓錐體時，4)在切割圓錐齒輪或凸輪時，5)在切割等轉角的旋轉曲面時，而要達到這五個目的，必須對水刀刀頭進行偏擺。目前常用的方法有手動調整和通過偏擺機構進行調整二種方式，手動調整只能適合于直線形切割面，而且調整的難度較大，效率低，操作強度大，必須停機才能進行，因此，目前使用最為廣泛的是利用五軸聯動數控技術的機動偏擺機構，五軸聯動即刀頭的前后、左右、上下、回轉、偏擺五個方向的運動，當刀頭在偏擺機構的帶動下繞偏擺機構與刀頭連接點作偏擺后即偏離原切入點，因此必須通過其余三個方向的聯動加以補償，當加工曲線時，還必須進行法向面的第五個聯動(即回轉)進行補償，因此，現有的基于刀頭與偏擺機構的連接點為中心的數控程序的設計十分復雜，而且對補償機構的控制精度和靈敏度要求高，結構十分復雜，大大增加了制造難度和成本，使得帶有偏擺機構的水刀設備的制造成本居高不下，不利于水刀設備的推廣應用。

發明內容

本發明的目的是針對現有的帶有偏擺機構的水刀設備的制造成本過高，結構過于復雜的問題，設計一種適合于水刀設備使用的利用五軸四聯動的數控系統即可滿足使用要求的以切入點為偏擺中心的偏刀機構。

本發明的技術方案是：

一種以切入點為偏擺中心的偏刀機構，包括刀頭支架1、回轉支架2、水刀刀頭組件3，回轉支架2上安裝有回轉軸4，刀頭支架1安裝在回轉軸4上，其特征是在所述的刀頭支架1上安裝有圓弧導軌5，水刀刀頭組件3安裝在該圓弧導軌5上，且水刀刀頭組件3所對應的被切物上的切入點O與圓弧導軌5的圓心O′重合。

所述的回轉支架2上安裝有回轉電機6，回轉電機6通過同步帶7與回轉軸4相連。

所述的水刀刀頭組件3安裝在滑塊8上，滑塊8安裝在圓弧導軌5上，滑塊8上安裝有偏擺電機9，偏擺齒輪10直接或間接與偏擺電機9的輸出軸相連，偏擺齒輪10與圓弧導軌5上的齒輪11相嚙合。

所述的水刀刀頭組件3連接有安裝塊12，安裝塊12通過螺紋連接件可調節地活動安裝在滑塊8上。

所述的滑塊8套裝在圓弧導軌5上，在滑塊8與圓弧導軌5的上接觸面之間安裝有滾珠13，它們的下接觸面通過相配的導軌和導槽相接觸。

所述的回轉軸4為空心軸。

本發明的有益效果：

本發明首次提出了以水刀刀頭射出的高壓水與被切材料的切入點為偏擺中心的設計理念，并通過機械結構加以保證，使水刀刀頭的切入點與圓弧形導軌的中心相重合，這樣保證不論如何偏擺，切入點始終不變，因此在偏擺的過程中無需進行其它運動自由度的補償，在進行直線加工時僅需要控制三個自由度的運動，而在進行曲線加工時也僅需使回轉軸的運動保持與切割速度相匹配使刀頭的法向剖面始終垂直于曲線即可，而這一點在數據技術中僅需簡單的命令語句即可實現，因此雖然具備了四軸聯動功能，而數控程序僅相當于常規三軸聯動數控程序，因此數控編程的成本大大下降，與國外同類產品相比，僅數控費用即可下降幾十萬元人民幣。

本發明的偏擺調整機構結構簡單，調整方便，精度高，水刀刀頭與切入點的距離可調，以適應不同的切割工藝的需要，也就是說不論如何調整，刀頭的切入點始終指向同一點。

本發明的偏擺機構還可等效應用于類似的機械加工設備中，進一步簡化控制結構，簡化數控程序，降低制造成本。

附圖說明

圖1是本發明的偏擺機構的結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。

如圖1、2所示。

一種以切入點為偏擺中心的偏刀機構，包括刀頭支架1、回轉支架2、水刀刀頭組件3，回轉支架2上安裝有回轉軸4，回轉軸4可為空心軸，以利于高壓水管穿過該空心軸后與水刀刀頭組件3相連，對于懸臂式水刀設備而方，回轉支架2安裝在懸臂上，對于龍門式水刀設備而言，回轉支架2可安裝在橫梁上，回轉軸4可通過同步帶7與回轉電機6相連，也可通過其它的驅動機構加以驅動，刀頭支架1固定安裝在回轉軸4的下端并隨回轉軸4轉動，在所述的刀頭支架1上安裝有圓弧導軌5，水刀刀頭組件3安裝在該圓弧導軌5上，且水刀刀頭組件3所對應的被切物上的切入點O與圓弧導軌5的圓心O′重合，如圖1所示。