专利名称：水切割设备用空间曲面相贯线切割装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工设备，尤其是一种水切割设备，具体地说是一种用于切割复杂型面的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置。
背景技术：
众所周知，在进行相交管道连接前，需要放线画出相贯线，再利用火焰切割或人工切割的方法将需要连接的管道上加工相应的孔或形状，再进行焊接连接，如果采用火焰切割则还需要在切割结束后进行切割面打磨，不仅增加工作量，而且会影响开孔尺寸和精度，此外，火焰切割还可能改变连接部位金属材料的金相组织，影响后续焊接的正常进行，对此目前尚无好的解决方法。而水切割具有速度快、精度高、冷态切割、可一次成形的优点，因此利用现有水切割设备的主体结构，再设计一种能对相贯线进行切割并能对切割面进行倒角的水刀切割装置是解决此类加工难题的当务之急。
发明内容
本发明的目的是针对现有的相贯线加工主要依靠火焰切割造成加工效率低、质量差，工人劳动强度大，施工不便 的问题，设计一种与水切割设备相配套的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置。本发明的技术方案是:
一种水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，它包括与水切割设备横臂相连的底板16和切割头10，其特征是所述的底板16上安装有导轨1，能水平左右移动的拖板17安装在所述的导轨I上，在拖板17上固定安装有H轴模组滑块23，H轴模组底座18安装在所述的H轴模组滑块23上并能在H轴电机13的驱动作上下移动；主轴4安装在主轴座5中，主轴座5固定在H轴模组底座18上，主轴座5连接有驱动主轴回转的回转电机6，主轴4的下端与能随其转动的刀头底板7相连，刀头底板7套装在模组导轨8上，模组导轨8固定在R轴模组底座15上，R轴模组滑板14在驱动机构的驱动下沿R轴模组底座15水平移动从而带动安装在支臂19上的切割头10作相对于切割点的径向移动；所述的切割头10通过能产生偏摆的第一旋转接头12安装在支臂19上，支臂19固定安装在R轴模组滑板14上，第一旋转接头12通过高压管路11与第二旋转接头20相连，第二旋转接头11也通过对应的高压管路11与安装在支架26上的第三旋转接头21相连，第三旋转接头21再通过相应的高压管路11与第四旋转接头25相连，第四旋转接头通过高压管路与高压水发生器(图中未画出)相连。所述的模组导轨8的两端安装有挡块9。所述的驱动R轴模组滑板14沿R轴模组底座15水平移动的驱动机构为丝杆螺母或带轮驱动装置。所述的底板16上安装有驱动拖板17沿导轨I水平移动的丝杆螺母或带轮驱动机构。
所述的磨料控制机构22安装在H轴模组底座18的上部。所述的拖板17上安装用于平衡H轴重量的平衡气缸2，平衡气缸2穿过拖板17与安装在H轴模组底座18下端的连接板3相连。本发明的有益效果:
本发明可用于圆筒、圆管、封头等空间曲面进行马鞍型相贯线切割，它能够一次完成开孔加工，并进行孔口的内、外倒角功能，切割面平整光滑，可以直接进行下一道工序，完全避免了人工打磨的程序。本发明具有加工效率高，质量好的优点，尺寸精度高，尤其是不会对相贯线上的金相组织产生影响，有利于提高焊接质量。
图1是本发明的立体结构示意图。图2是图1的正视图。图3是图1的左视图。图4是图1的右视图。图5是图1的俯视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1 —5所示。一种水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，它包括与水切割设备横臂相连的底板16、安装在底板16上的导轨1、平衡气缸2、连接板3、主轴4、主轴座5、回转电机6、刀头底板7、模组导轨8、挡块9、切割头10、高压管路11、H轴电机13、R轴模组底座15等，导轨I安装在所述的底板16上，能水平左右移动的拖板17安装在所述的导轨I上，在底板16上还安装有驱动拖板17沿导轨I水平移动的丝杆螺母或带轮驱动机构24，如图1、2所示。在拖板17上固定安装有H轴模组滑块23，H轴模组底座18安装在所述的H轴模组滑块23上并能在H轴电机13的驱动作上下移动，如图3 ;主轴4安装在主轴座5中，主轴座5固定在H轴模组底座18上，主轴座5连接有驱动主轴回转的回转电机6，主轴4的下端与能随其转动的刀头底板7相连，刀头底板7套装在模组导轨8上，模组导轨8固定在R轴模组底座15上，R轴模组滑板14在驱动机构的驱动下沿R轴模组底座15水平移动从而带动安装在支臂19上的切割头10作相对于切割点的径向移动，如图2，为了增加切孔尺寸范围同时避免在切孔时装置与工件发生干涉，故在模组导轨8的两端安装有挡块9，用于在调整刀头底板7与R轴模组底座15相对位置时定位，而驱动R轴模组滑板14沿R轴模组底座15水平移动的驱动机构可采用常规的丝杆螺母或带轮驱动装置；所述的切割头10通过能产生偏摆的第一旋转接头12安装在支臂19上，支臂19固定安装在R轴模组滑板14上，第一旋转接头12通过高压管路11与第二旋转接头20相连，第二旋转接头11也通过对应的高压管路11与安装在支架26上的第三旋转接头21相连，第三旋转接头21再通过相应的高压管路11与第四旋转接头(25)相连，第四旋转接头通过高压管路与高压水发生器(图中未画出)相连，磨料控制机构22安装在H轴模组底座18的上部，如图1、2、3所示。为了使本发明工作时受力平衡，具体实施时还可在所述的拖板17上安装用于平衡H轴重量的平衡气缸2，平衡气缸2穿过拖板17与安装在H轴模组底座18下端的连接板3相连，如图3、4、5。本发明可搭载在水切割机的横臂上并具有下列运动轴:拖板移动轴B (见图2)、高度轴H (见图3)、半径轴R (见图2)、旋转轴A (见图2)、水刀头偏摆旋转轴S (见图2)。本发明的切割装置可沿导轨I拖板移动轴方向左右移动。机头(包括H轴、旋转轴、模组滑板、切割头等)通过连接板3与平衡气缸2相连，可以沿高度轴H上下移动。采用平衡气缸，通气后使得气缸产生的拉力正好与高度轴H上负重重力抵消，这样可以减轻高度轴H的负重，减小H轴电机的负载和体积。旋转轴主轴4安装在主轴座5内，通过回转电机6驱动，带动旋转轴A运动，可进行720°范围的旋转。旋转轴主轴4通过刀头底板7安装在模组导轨8上。模组导轨8的两端边缘装有挡块9，当主轴在如图1所示的挡块9的位置时，配合移动R轴模组滑板14，可以调节切割圆半径，但此时切割圆半径较小。当切割圆半径较大时，可将主轴在模组导轨8上移动到如立体图1所示的模组的另一端挡块9处，配合移动R轴模组滑板14，即可调节。这样的设计可以适应在筒体与封头上进行不同孔径的切割。切割头通过绕偏摆轴S的角度调整，可进行斜插孔切割以及切割圆之后的各种倒角。高压管路11的连接主要通过各旋转接头将高压水传输到切割头10，进行各种工件的切割。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，它包括与水切割设备横臂相连的底板(16)和切割头(10)，其特征是所述的底板(16)上安装有导轨(1)，能水平左右移动的拖板(17 )安装在所述的导轨(I)上，在拖板(17 )上固定安装有H轴模组滑块(23 )，H轴模组底座(18)安装在所述的H轴模组滑块(23)上并能在H轴电机(13)的驱动作上下移动；主轴(4 )安装在主轴座(5 )中，主轴座(5 )固定在H轴模组底座(18 )上，主轴座(5 )连接有驱动主轴回转的回转电机(6 )，主轴(4 )的下端与能随其转动的刀头底板(7 )相连，刀头底板(7 )套装在模组导轨(8)上，模组导轨(8)固定在R轴模组底座(15)上，R轴模组滑板(14)在驱动机构的驱动下沿R轴模组底座(15)水平移动从而带动安装在支臂(19)上的切割头(10)作相对于切割点的径向移动；所述的切割头(10)通过能产生偏摆的第一旋转接头(12)安装在支臂(19)上，支臂(19)固定安装在R轴模组滑板(14)上，第一旋转接头(12)通过高压管路(11)与第二旋转接头(20)相连，第二旋转接头(20)也通过对应的高压管路(11)与安装在支架(26)上的第三旋转接头(21)相连，第三旋转接头(21)再通过相应的高压管路(11)与第四旋转接头(25)相连，第四旋转接头通过高压管路与高压水发生器相连。
2.根据权利要求1所述的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，其特征是所述的模组导轨(8)的两端安装有挡块(9)。
3.根据权利要求1所述的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，其特征是所述的驱动R轴模组滑板(14)沿R轴模组底座(15)水平移动的驱动机构为丝杆螺母或带轮驱动装置。
4.根据权利要求1所述的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，其特征是所述的底板(16)上安装有驱动拖板(17)沿导轨(I)水平移动的丝杆螺母或带轮驱动机构。
5.根据权利要求1所述的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，其特征是所述的磨料控制机构(22)安装在H轴模组底座(18)的上部。
6.根据权利要求1所述的水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，其特征是所述的拖板(17)上安装用于平衡H轴重量的平衡气缸(2)，平衡气缸(2)穿过拖板(17)与安装在H轴模组底座(18)下端的连接板(3)相连。
全文摘要
一种水切割设备用空间曲面相贯线切割装置，它包括与水切割设备横臂相连的底板(16)和切割头(10)，其特征是所述的底板(16)上安装有导轨(1)，拖板(17)安装在导轨(1)上，在拖板(17)上固定安装有H轴模组滑块(23)，H轴模组底座(18)安装在所述的H轴模组滑块(23)上；主轴(4)安装在主轴座(5)中，主轴座(5)固定在H轴模组底座(18)上，主轴(4)的下端与刀头底板(7)相连，刀头底板(7)套装在模组导轨(8)上，模组导轨(8)固定在R轴模组底座(15)上；所述的切割头(10)通过能产生偏摆的第一旋转接头(12)安装在支臂(19)上。本发明加工效率高、质量好，切割面平整光滑，可以直接进行下一道工序，完全避免了人工打磨的程序。
文档编号B24C3/06GK103240678SQ20131020865
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月30日 优先权日2013年5月30日
发明者陈波, 罗金玉 申请人:南京大地水刀股份有限公司