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专利号: 2021101559056
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种端面砂轮磨料水射流在线修整装置,其特征在于,包括机座、砂轮磨削装置和喷头;机座还包括电磁吸盘、工件、出水管、排水斜槽和立柱,机座的顶部凹槽内固定连接电磁吸盘,电磁吸盘的顶部磁吸固定工件,机座的内顶部均开设排水斜槽,机座在排水斜槽的底部处固定连接出水管,立柱固定安装在机座右侧壁上;砂轮磨削装置固定安装在机座内;磨料水射流修整装置固定安装在立柱上,喷头固定安装在磨料水射流修整装置上;

砂轮磨削装置包括第一电机、第一主动轮、第一从动轮、第一丝杠、销、第一皮带、套筒、滚动轴承、顶盖、悬臂、第二电机、主轴、法兰、端面砂轮、砂轮护罩、第二主动轮、第二从动轮和U形滑槽,U形滑槽固定安装在机座的后顶部,U形滑槽的后侧壁底部固定连接第一电机,第一电机的输出端固定连接第一主动轮,第一主动轮活动连接第一皮带,U形滑槽的顶部固定连接顶盖,顶盖的内顶部、U形滑槽的底部和悬臂的外端内均固定连接滚动轴承,滚动轴承的内环固定连接第一丝杠,第一丝杠的下侧固定连接套筒,套筒的顶部固定连接第一从动轮,第一从动轮与第一皮带活动连接,第一丝杠螺纹连接悬臂,悬臂的顶部里端开设的直孔内固定安装第二电机,第二电机的输出端固定连接第二主动轮,第二主动轮通过第一皮带活动连接第二从动轮,第二从动轮的直孔内固定安装主轴,主轴的底部插接法兰,法兰和主轴均通过插接销,且销处于锁死状态,法兰的底部固定连接端面砂轮,悬臂外端底部固定连接砂轮护罩,且端面砂轮在砂轮护罩内转动;

磨料水射流修整装置包括水平导向槽、第四从动轮、牵引皮带、第三电机、第三主动轮、第三从动轮、喷头座、喷头支架、舵机、舵机护板、第二丝杠、导向光杆、第四电机和第二皮带,立柱的外壁固定安装第四电机,第四电机的输出端固定连接第四主动轮,第四主动轮活动连接第二皮带,第二皮带活动连接第四从动轮,第四从动轮固定连接第二丝杠,第二丝杠螺纹连接水平导向槽,水平导向槽通过滑孔与导向光杆滑动连接,水平导向槽的内里端固定安装第三电机,第三电机的输出端固定连接第三主动轮,水平导向槽的外端通过固定连接的轴承转动连接第三从动轮,第三从动轮和第三主动轮均与牵引皮带活动连接,牵引皮带的里端固定安装在喷头座的两侧,喷头座的后侧壁固定舵机和舵机护板,且舵机护板设置在舵机上,舵机的输出端固定连接喷头支架,且舵机的转轴在喷头座的直孔内转动。

2.根据权利要求1所述的端面砂轮磨料水射流在线修整装置,其特征在于,悬臂的侧壁与U形滑槽的内壁贴合滑动连接,主轴通过滚动轴承与悬臂转动连接。

3.根据权利要求1所述的端面砂轮磨料水射流在线修整装置,其特征在于,导向光杆上下两端固定安装在立柱的直孔内,第二丝杠通过固定连接的轴承与立柱转动连接。

4.根据权利要求1所述的端面砂轮磨料水射流在线修整装置,其特征在于,喷头包括喷头基体、宝石喷嘴、磨料进管、砂管、第一密封圈、第二密封圈、高压水进管和混合腔,喷头基体的顶部直孔内固定安装砂管,砂管和喷头基体之间连接第二密封圈,喷头基体中端处开设混合腔,喷头基体在混合腔的侧壁固定连接磨料进管,磨料进管和喷头基体之间连接第一密封圈,喷头基体在混合腔的底部处固定连接宝石喷嘴,喷头基体在宝石喷嘴的底部处固定连接高压水进管。

5.根据权利要求4所述的端面砂轮磨料水射流在线修整装置,其特征在于,喷头基体固定安装在喷头支架内。

6.基于权利要求1所述的在线修整装置的在线修整方法,其特征在于,在线修整方法如下:S10根据工件加工需求设定所需砂轮,并进行砂轮安装;S20根据安装砂轮选择对应的射流磨料,再调整磨料射流的射流压力、射流靶距、射流磨料流量、磨料射流喷射倾斜角度、射流束直径以及喷射磨料射流的喷头在水平方向平移速度;S30磨料与水通过混合搅拌器混合成射流磨料,使用气液增压泵与蓄能器形成高压水,两者在喷头内的混合腔内混合成磨料水射流,最后从喷头中砂管的末端出口射出。

7.根据权利要求6所述的在线修整方法,其特征在于,磨料射流参数包括射流压力为

30‑50MPa,射流靶距为10‑20cm,磨料流量为10‑20g/min,喷头倾斜角度为30‑60°,射流束直径0.6‑1.1mm,喷头在水平方向平移速度1‑20mm/s;射流磨料的粒度与砂轮磨粒的粒度一致。