УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 1997 года по МПК B24C3/00 B24C5/04 

Изобретение относится к гидроабразивной обработке металлических и неметаллических поверхностей.

Известно устройство для гидроабразивной обработки, содержащее форсунку для распыления абразивной суспензии воздухом, снабженную соосными осевыми каналами для подачи воздуха и абразивной суспензии в зону смешивания, боковыми каналами для подачи воздуха в осевой канал /см. а.с. 1293000, кл. В 24 С 3/06/.

Однако данное устройство может быть использовано в ограниченном узкоспециализированном объеме номенклатуры деталей, например, внутренних поверхностей корпусов распылителей форсунок дизеля. Для обработки наружных поверхностей деталей, а тем более одновременной обработки многих деталей данное устройство непригодно.

Известно также устройство для струйной абразивной обработки, содержащее расположенные в камере привод вращения стола, и сопловой узел, смонтированный на валу с приводом его качания и с соответствующим размещением сопла по а.с. 1530167, В 24 С 3/22 /прототип/.

Данное устройство не обеспечивает необходимое качество обработки.

Целью изобретения является повышение производительности и качества гидроабразивной обработки поверхностей деталей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для гидроабразивной поверхностной обработки, содержащее расположенные в камере поворотный стол для обрабатываемых деталей, узел с форсунками, а также приводы вращения стола и перемещения узла с форсунками, имеет форсунки, установленные в общем корпусе с общими каналами подвода абразивной суспензии и сжатого воздуха, а каждая из форсунок снабжена конической рассекательной головкой в виде обратного конуса, радиальные каналы которой соединены с осевым каналом подвода абразивной суспензии, концентрично которому расположен канал, связанный тангенциальными каналами с каналом подвода сжатого воздуха и выполненный с выходной конической фаской, образующей с наружной конической поверхностью рассекательной головки, выполненной с кольцевой канавкой, кольцевую расширяющуюся щель.

В результате осуществления такой конструкции завихренный поток воздуха, проходя рассекательную коническую головку и расположенную на ней резанирующую канавку, получает дополнительно колебания. Завихренный и колеблющийся поток воздуха воздействует на абразивную суспензию, выходящую из радиальных отверстий на конце конической рассекательной головки и образует факел в виде тумана абразивной суспензии. Воздействие такого потока на обрабатываемые поверхности деталей принципиально отличается от воздействия гидроабразивной струи у известного устройства, когда частицы абразива снимают стружку. В предлагаемом устройстве съема материала практически не происходит. Воздействие частиц абразива, находящихся в поле туманного факела, носит характер "выглаживания" или смятия выступов, что сопровождается быстрым ростом чистоты поверхности практически без уменьшения веса деталей.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки гидроабразивной поверхностной обработки; на фиг.2 блок форсунок; на фиг.3 сечение А А по фиг.2 (схема форсунки); на фиг. 4 сечение Б Б по фиг.3; на фиг.5 сечение В В по фиг.3.

Установка для гидроабразивной поверхностной обработки включает вентилируемую камеру 1 со сливной ванной 2 для отработавшей суспензии. В камере 1 размещен поворотный стол 3 для установки на нем обрабатываемых деталей "а" и подвижный блок 4 с несколькими /6 15/ форсунками 5. Блок 4 соединен шлангом 6 с источником сжатого воздуха /не показан/ и шлангом 7 с бачком 8, в который поступает отработавшая гидроабразивная суспензия из ванны 2 и которая для барботирования суспензии соединена трубкой 9 с источником сжатого воздуха.

Поворотный стол 3 установлен на конце вала 10, на другом конце которого установлен шкив 11 клинокременной передачи 12. Второй шкив 13 клиноременной передачи 12 закреплен на выходном валу пневмодвигателя 14, соединенного с упомянутым источником сжатого воздуха. Блок 4 с форсунками 5 закреплен на поворотном рычаге 15, жестко связанном с вертикальной штангой 16, на нижнем конце которой установлена на плотной посадке кулиса 17. Водило 18 кулисной передачи 19 крепится болтами к шкиву 11 клиноременной передачи 12. Шланг 7 в нижней части соединен с трубой 20 для подвода сжатого воздуха.

Форсунка 5 /фиг.3/ включает корпус 21 с центральным осевым каналом 22, насадку 23 со штуцером 24 для подвода сжатого воздуха и конической поверхностью 25 и центральную трубку 26, несущую обратный конус 27 и имеющую глухой передний торец. Насадка 23 и выступающая часть корпуса 21 образуют воздушную камеру 28, которая при помощи тангенциальных каналов 29 /фиг.4/ соединена с центральной расточкой корпуса, диаметр которой несколько больше наружного диаметра трубки 26, благодаря чему образуется кольцевая щель 30. Конус 27 снабжен радиальными отверстиями 31, соединенными с каналом трубки 26, а также кольцевой канавкой 32, образующей резонатор. Вместе с конической поверхностью 25 конус 27 образует расширяющуюся коническую щель 33.

Гидроабразивная поверхностная обработка на описанной установке производится следующим образом.

Обрабатываемые детали "а" устанавливаются на поворотном столе 3. По трубке 9 в бачок 8 подается сжатый воздух для барботирования гидроабразивной суспензии. Подъем суспензии к блоку 4 осуществляется путем подачи сжатого воздуха в шланг 7 по трубке 20, а по шлангу 6 к блоку 4 подается сжатый воздух. Воздух, подаваемый к штуцеру 24 форсунки 5, заполняет камеру 28. Проходя по тангенциальным каналам 29, поток воздуха завихряется, затем по кольцевой щели 30 поступает в расширяющуюся коническую щель 33, из которой выходит расширяющейся конической струей. В кольцевой канавке 32, играющей роль резонатора, поток воздуха генерирует колебания, распространяющиеся на всю коническую струю. Поток абразивной суспензии, подаваемой по центральному каналу 22 и трубке 26, поступает в радиальные каналы 31, а из них в поток воздуха, который распыляет абразивную суспензию.

Распыленный поток абразивной суспензии попадает на обрабатываемые детали "а", где частицы абразива выглаживают поверхность детали, сминая выступы без заметного снятия стружки. Отработанная гидроабразивная суспензия попадает в ванну 2, а затем стекает в бачок 8, и цикл обработки повторяется.

Для обеспечения обработки поверхности различной конфигурации гидроабразивной струей стол 3 поворачивается с помощью клиноременной передачи 12, при этом блок 4 также будет перемещаться по дуге в горизонтальной плоскости посредством кулисной передачи 19, вертикальной штанги 16 и рычага 15. Поворот стола 3 и перемещение блока 4 осуществляются по заданной программе. Регулирование положения блока 4 по вертикали производится вручную путем перемещения рычага 15 по штанге 16 /на фиг.1 показано два положения блока/.

Таким образом, устройство обеспечивает высокое качество обработки деталей различной формы при высокой производительности.

Использование: изобретение относится к устройствам для гидроабразивной обработки металлических и неметаллических поверхностей и направлено на повышение производительности и качества гидроабразивной обработки. Сущность: устройство для гидроабразивной поверхностной обработки включает вентилируемую камеру с расположенными в ней поворотным столом и движущимся блоком форсунок для распыления абразивной суспензии воздухом, а каждая из форсунок снабжена конической рассекательной головкой 27 в виде обратного конуса, радиальные каналы 31 которой соединены с осевым каналом 22 подвода абразивной суспензии, концентрично которому расположен канал 30, связанный тангенциальными каналами 29 с каналами подвода сжатого воздуха и выполненный с выходной конической фаской 25, образующей с наружной конической поверхностью рассекательной головки 27, выполненной с кольцевой канавкой 32, кольцевую расширяющуюся щель 33. 5 ил.

Устройство для гидроабразивной поверхностной обработки, содержащее расположенные в камере поворотный стол для обрабатываемых деталей, узел с форсунками, а также приводы вращения стола и перемещения узла с форсунками, отличающееся тем, что форсунки установлены в общем корпусе с общими каналами подвода абразивной суспензии и сжатого воздуха, а каждая из форсунок снабжена конической рассекательной головкой в виде обратного конуса, радиальные каналы которой соединены с осевым каналом подвода абразивной суспензии, концентрично которому расположен канал, связанный тангенциальными каналами с каналом подвода сжатого воздуха и выполненный с выходной конической фаской, образующей с наружной конической поверхностью рассекательной головки, выполненной с кольцевой канавкой, кольцевую расширяющую щель.