Устройство гидроабразивной обработки деталей Советский патент 1992 года по МПК B24C3/16 

Фиг.1

Изобретение относится к области гидроабразивной обработки деталей, в частности отверстий печатных плат.

Цель изобретения - снижение расхода абразива за счет уменьшения выброса абразива в атмосферу.

На фиг.1 приведена схема устройства гидроабразивной обработки деталей; на фиг,2 - приведена схема промежуточной камеры.,

Устройство содержит камеру обработки

Iс направляющими 2 для установки печатной платы 3, резервуары 4 и 5 с гидроабразивной суспензией 6, с крышками 7 и 8, в которых выполнены отверстия 9 и 10, пневматический командоаппарат 11 и буферную емкость 12, которая соединена с резервуарами 4 и 5 и камерой обработки 1. Резервуары 4 и 5 соответственно содержат впускные патрубки 13 и 14, на которых установлены клапаны 15 и 16 впуска воздуха, промежуточные камеры 17 и 18с конусными втулками 19 и 20 и клапанами 21 и 22 выпуска воздуха, нагнетательные патрубки 23 и 24, на которых установлены обратные клапаны 25 и 26 , соединенные с камерой обработки 1. На буферной емкости 12 расположены сливные клапаны 27 и 28, Командоаппарат 11 связан пневмоприводами управления с клапанами 15,16,21,22,27 и 28 и пневмоприводом 29 с пневмосетью. /

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемые печатные платы 3 вставляются по направляющим 2 в камеру обработки 1. В исходном состоянии клапаны 15,16,21,22,27 и 28 закрыты. Включается командоаппарат 11, который управляет работой этих клапанов, поочередно периодически открывая группу клапанов 15,22 и 28 или группу клапанов 16,21 и 27. При открытой группе клапанов 15,22 и 28 сжатый воздух через впускной патрубок 13 поступает в резервуар 4 и вытесняет гидроабразивную суспензию 6 через нагнетательный патрубок 23, обратный клапан 25 в камеру обработки 1 и через отверстия печатной платы 3, осуществляя их обработку, в буферную емкость 12 и далее через сливной клапан 28 в резервуар 5.

Через заданное время командоаппарат

I1закрывает клапаны 15,22 и 28 и открывает клапаны 16,21 и 27, при этом происходит выпуск сжатого воздуха из резервуара 4 через отверстие 9 в крышке 7, промежуточную камеру 17, конусную втулку 19 и клапан 21 в атмосферу, и впуск в резервуар 5 через впускной патрубок 14 сжатого воздуха, который вытесняет гидроабразивную суспензию 6 из резервуара 5 через нагнетательный патрубок 24, обратный клапан 26, камеру обработки 1, отверстия печатной платы 3, буферную емкость 12 и сливной

клапан 27 в резервуар 4. Через заданное время командоаппарат 11 закрывает клапаны 16,21 и 27 и открывает клапаны 15,22 и 28. Происходит выпуск сжатого воздуха из резервуара 5 через отверстие 10 в крышке

8, промежуточную камеру 18, конусную втулку 20 и клапан 22 в атмосферу. Цикл повторяется. Таким образом в течение заданного числа циклов обрабатывается печатная плата 3, после чего командоаппарат

11 отключается, печатная плата 3 извлекается из камеры обработки 1.

При выпуске сжатого воздуха из резервуара 4 или 5 в процессе работы устройства происходит захват части гидроабразивной

суспензии 6 потоком воздуха и выбросом ее в атмосферу. Промежуточная камера 17 или 18 и конусная втулка 19 или 20 соответственно обеспечивают отделение большей части захваченной потоком воздуха гидроабразивной суспензии 6 и возврат ее в резервуар 4 или 5.

Процесс выпуска сжатого воздуха, например, из резервуара 4 происходит следующим образом.

При открывании клапана 21 воздух через отверстие 9, отверстие 30 конусной втулки 19 и клапан 21 выходит из резервуара 4 в атмосферу. Диаметр d отверстия 30 меньше диаметров До отверстия 9. В результате при прохождении потока воздуха через отверстие 30 происходит его ускорение, а на входе в отверстие 30 возникает завихрение, обеспечиваемое формой конусной втулки 19, определяемой углом аи высотой h. Завихрение, возникающее на входе в отверстие 30 вызывает завихрение потока воздуха в полости промежуточной камеры 17, Полость промежуточной камеры 17 имеет форму цилиндра, ось которого парзллельна оси конусной втулки, что создает наиболее благоприятные условия для возникновения завихрения. Под действием центробежной силы гидроабрззивная сус- пензия отделяется от воздуха и по стенкам

на дно промежуточной камеры 17, откуда после выпуска из резервуара 4 стекает через отверстие 9 в резервуар 4. Параллельность осей отверстия 9 и конусной втулки 19 и их удаление друг от друга на расстоянии

L, определяемое из соотношения:

0,75 Do L Dn - 0,75 D0

исключает прямой выброс гидроабразивной суспензии в конусную втулку 19

Оптимальные значения угла а , высота h и диаметр d конусной втулки выбраны в результате экспериментальных работ, проводимых на макете.

Основные технические характеристики макета:

Объем воздуха, выпускаемого из каждого

резервуара, л60

Периодичность выпуска

воздуха, с20

Давление в резервуаре, МПа 0,3

Диаметр полости

промежуточной

камеры, Дп, мм150

Диаметр отверстия в

крышке резервуара, Д0, мм 50

Высота полости

промежуточной

камеры, Н, мм190

остав гидроабразивной суспензии: Весовое соотношение абразив: вода1:2

АбразивКарбид

кремния зеленый М40

Формула изобретения Устройство гидроабразивной обработки деталей, содержащее два герметичных резервуара с абразивной суспензией, связанных друг с другом через пульпо- и пневмоп- 0 роводы, в крышках которых выполнены дренажные отверстия, связанные с атмосферой через клапаны, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода абразива, устройство снабжено промежуточной камерой, располо- 5 женной между дренажным отверстием и клапаном, и установленной на ее крышке конусной втулкой, ось которой расположена параллельно оси дренажного отверстия, причем расстояние L между осями втулки и дренажного 0 отверстия, угол а при вершине, диаметр d входного отверстия и высота h конусной втулки выбраны из условия: 0,75 D0 L, 30° а Ј 60°, 0,3 Do d 0,5 D0u 0,25 Н h 0,5 Н, где До - диаметр дренажного отверстия, Н - 5 высота промежуточной камеры.

Использование: в области гидроабразивной обработки деталей. Сущность: при выпуске сжатого воздуха из одного из резервуаров 4,5 в процессе работы устройства происходит захват части гидроабразивной суспензии 6 потоком воздуха и выброс ее в атмосферу. Промежуточная камера 17 или 18, расположенная между дренажным отверстием и клапаном, и установленные на их крышках конусные втулки 19 или 20 соответственно обеспечивают отделение большей части захваченной потоком воздуха гидроабразивной суспензии и возврат ее в резервуар 4 или 5.2 ил.