專利名稱：流體噴射拋光工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模具拋光工藝，更具體地說，涉及一種用流體對模具進行拋光 的工藝。
背景技術(shù)：
隨著塑料制品日溢廣泛的應(yīng)用，如日化用品和飲料包裝容器等，外觀的需 要往往要求模具型腔的表面達到鏡面拋光的程度。而生產(chǎn)光學鏡片、鐳射唱片 等模具對表面粗糙度要求極高，因而對拋光性的要求也極高。拋光不僅增加工 件的美觀，而且能夠改善材料表面的耐腐蝕性、耐磨性，還可以使模具擁有其 他優(yōu)點，如易于脫模，減少生產(chǎn)周期等。因而拋光在模具制作過程中是很重要 的一道工序。
現(xiàn)有技術(shù)中的模具拋光工藝多采用機械拋光，主要是通過切削或材料表面 塑性變形去掉被拋光后的凸部而得到平畫面的拋光方法， 一般使用油石條、羊 毛輪、砂紙等工具人工沿工件表面進行拋光，并且需要不斷的檢測以滿足工藝
要求；只有特殊的回轉(zhuǎn)體零件時，才能借助回轉(zhuǎn)軸手工進行操作。這種工藝方 法由于存在人為因素，加工時難以保證一致，且自動化程度低，這使得加工精 度降低，較難獲得平整的鏡面效果，而且生產(chǎn)周期長，模具制造成本較高；另 外這種工藝過程中容易產(chǎn)生大量的粉塵，需要在生產(chǎn)場地增加除塵設(shè)備，增加 了生產(chǎn)投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在避免現(xiàn)有技術(shù)中機械拋光工藝中容易產(chǎn)生粉塵且生產(chǎn)周期長、 加工精度不高的問題而采用一種利用高速噴射出的流體及其攜帶的磨料沖刷 工件表面，從而對工件進行拋光的流體噴射拋光工藝。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種流體噴射拋光工 藝，在工作臺上放置待拋光工件，通過伺服進給系統(tǒng)控制工作臺和位于刀架上 的噴槍相對運動，先制備用于拋光的流體，將流體裝入高壓流體系統(tǒng)；伺服進 給系統(tǒng)控制噴槍對準待拋光工件表面并打開噴槍，高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高 壓流體。
在本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝中，所述高壓流體系統(tǒng)包括頂部設(shè)有高 壓氣泵的儲液罐，所述儲液罐的底部與噴槍連通、其頂部由外部系統(tǒng)補液；高 壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體的過程包括下面的步驟
Sll、先將制備好的流體裝入高壓流體系統(tǒng)中的儲液罐內(nèi)； S13、當噴槍打開時，利用高壓氣泵將儲液罐內(nèi)的流體壓至噴槍處形 成高壓流體；
S15、當儲液罐內(nèi)流體體積低于預(yù)設(shè)最小值時，伺服進給系統(tǒng)暫時關(guān) 閉噴槍并控制噴槍暫停移動，同時高壓流體系統(tǒng)關(guān)閉高壓氣泵，然后外部 系統(tǒng)開始向儲液罐補液；當罐內(nèi)流體體積達到預(yù)設(shè)最大值時，外部系統(tǒng)停 止補液，高壓流體系統(tǒng)打開高壓氣泵，同時伺服進給系統(tǒng)打開噴槍并控制 噴槍繼續(xù)移動。
S17、重復(fù)步驟S13至S15直至停止對工件拋光。 在本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝中，所述高壓流體系統(tǒng)包括設(shè)置在工作 臺下方用于回收噴槍噴出流體的流體回收裝置和兩個由流體回收裝置從頂部補液的儲液罐，所述儲液罐的底部均與噴槍連通、其頂部均設(shè)有高壓氣泵；高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體的過程包括下面的步驟S21、先將制備好的流體裝入其中一個儲液罐內(nèi)；S23、當噴槍打開時，關(guān)閉步驟S21中所述存有流體的儲液罐的頂部與流體回收裝置的通道，并利用高壓氣泵將罐內(nèi)流體壓至噴槍處形成高壓流體，該儲液罐處于供液狀態(tài)；同時另一個儲液罐底部與噴槍之間的通道關(guān)閉、頂部的高壓氣泵關(guān)閉，回收裝置向該儲液罐補液，該儲液罐處于收集狀態(tài)；
S25、當處于供液狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積低于預(yù)設(shè)最小值或處于收集狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最大值時，原來處于回收狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為供液狀態(tài)，原來處于供液狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為回收狀態(tài)；
S27、重復(fù)步驟S23至S25直至噴槍關(guān)閉。在本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝中，所述高壓流體系統(tǒng)包括設(shè)置在工作臺下方用于回收噴槍噴出流體的流體回收裝置和三個由流體回收裝置從頂部補液的儲液罐，所述儲液罐的底部均與噴槍連通、其頂部均設(shè)有高壓氣泵；
每個儲液罐均有三個預(yù)設(shè)工作狀態(tài)供液狀態(tài)該儲液罐頂部與流體回收裝置的通道關(guān)閉，并利用高壓氣泵將罐內(nèi)流體壓至噴槍處形成高壓流體；收集狀態(tài)該儲液罐底部與噴槍之間的通道關(guān)閉、頂部的高壓氣泵關(guān)閉，回收裝置向該儲液罐補液；備液狀態(tài)該儲液罐頂部與流體回收裝置的通道關(guān)閉，底部與噴槍之間的通道關(guān)閉、頂部的高壓氣泵關(guān)閉；
高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體的過程包括下面的步驟S31、先將制備好的流體裝入其中兩個儲液罐內(nèi)；S33、當噴槍打開時，步驟S31中兩個儲液罐中的一個進入供液狀態(tài)，另一個儲液罐進入備液狀態(tài)，第三個儲液罐進入收集狀態(tài)；
S25、當處于供液狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積低于預(yù)設(shè)最小值或處于收 集狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最大值時，原來處于備液狀態(tài)的儲液 罐轉(zhuǎn)換為供液狀態(tài)，原來處于回收狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為備液狀態(tài)，原來處 于供液狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為回收狀態(tài)；
S27、重復(fù)步驟S23至S25直至噴槍關(guān)閉。 在本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝中，在進行步驟S21或步驟S31時，將 儲液罐與回收裝置的通道打開，將流體倒在工作臺上，再由回收裝置回收至儲 液罐中。
在本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝中，所述流體回收裝置為所述工作臺下 方設(shè)置的流體回收托盤，在所述流體回收托盤內(nèi)位于與儲液罐連接處的水平高 度低于托盤內(nèi)其他地方的水平高度。
在本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝中，所制備的流體是油和1000至3000 目高嶺土混合后的懸浮液。
實施本發(fā)明所述的流體噴射拋光工藝，具有以下有益效果由于本發(fā)明所 述流體噴射拋光工藝中通過高壓流體系統(tǒng)為噴槍提供高壓流體，直接用高壓流 體沖擊工件的待加工面，利用流體中攜帶的磨料微粒對工件表面進行高速沖 擊，去除工件表面的材料，同時流體本身起到潤滑、冷卻的效果，從而達到拋 光模具表面的效果，而且由于利用流體進行拋光，使得這種拋光設(shè)備加工出來 的工件表面有更為平整的鏡面效果，提高了拋光工藝的加工精度；而且這種拋
光工藝過程中所有的拋光粉塵均被流體帶走，不會散播在空氣中，不僅環(huán)保而 且減少了除塵設(shè)備的投資。
更進一步地，本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝中的高壓流體系統(tǒng)中設(shè)有帶高壓氣泵的儲液罐，并且利用儲液罐向噴槍供液；在儲液罐內(nèi)流體體積不夠時，可自動進行切換對儲液罐進行補液。其中，當儲液罐為一個時，高壓流體系統(tǒng)根據(jù)儲液罐內(nèi)流體體積控制外部管道開始或停止向儲液罐補液；當儲液罐為兩個時，通過流體回收裝置將從工作臺上收集到的流體補充給另一個沒有處于供液狀態(tài)的儲液罐，并根據(jù)兩個罐內(nèi)的流體體積進行自動切換，形成循環(huán)的高壓流體系統(tǒng)，從而只需要不斷切換兩個儲液罐的工作狀態(tài)即可基本實現(xiàn)不間斷地給噴槍供應(yīng)高壓流體；當儲液罐為三個，同樣可通過流體回收裝置向處于收集狀態(tài)的儲液罐進行補液，并根據(jù)供液和收集狀態(tài)下的兩個儲液罐罐內(nèi)流體體積，自動切換三個儲液罐各自的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)連續(xù)地給噴槍供應(yīng)高壓流體。整個加工過程中的補液過程無需人工參與，自動化程度較高，從而節(jié)省人工、減少生產(chǎn)成本。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第一實施例中的設(shè)備示意圖；圖2是本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第一實施例的流程圖；圖3是本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第二實施例的設(shè)備框圖；圖4是本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第二實施例的流程圖；圖5是本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第三實施例的設(shè)備框圖；圖6是本發(fā)明所屬流體噴射拋光工藝的第三實施例的工作行程圖；圖7是本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第三實施例的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝主要是利用噴槍噴出的高壓流體沖擊待加工工件表面，從而實現(xiàn)對工件的拋光。在該流體噴射拋光工藝中，將待加工工
件放置在工作臺l,并設(shè)有對準該工件的噴槍4，以及為噴槍提供高壓流體的 高壓流體系統(tǒng)，高壓流體系統(tǒng)中流動的是液體和磨料的混合物，其中噴槍和工 作臺的相對位置和噴槍的移動線路通過伺服進給系統(tǒng)3控制。所述工作臺1 和伺服進給系統(tǒng)3可參照普通數(shù)控機床的設(shè)計，噴槍4可直接安裝在改進的刀 架2上，主要是將固定刀具的部分改裝成固定噴槍，所述伺服進給系統(tǒng)根據(jù)加 工要求和刀架的行進路徑來控制噴槍的啟閉。設(shè)備對工件進行拋光前，先手動 調(diào)整好工件相對于噴槍的位置，如為數(shù)控機則只需將起始坐標輸入程序，伺服 進給系統(tǒng)會根據(jù)程序自動調(diào)整噴槍和工件的相對位置，使得噴槍在到達預(yù)設(shè)位 置時才打開。接著檢査儲液罐內(nèi)是否有充足的流體，如罐內(nèi)流體體積不足，則 需要打開進液閥由外部系統(tǒng)補液。設(shè)備開始工作時，伺服進給系統(tǒng)控制噴槍移 動到預(yù)定位置并打開，高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體，具體的工序可參照 下面的實施例。高壓流體系統(tǒng)中所采用的流體為液體和磨料混合后的懸浮液， 液體可采用不易揮發(fā)、耐高溫的油，優(yōu)選為潤滑油和1000至3000目的高嶺土 混合。
如圖l所示，在本發(fā)明流體噴射拋光工藝的第一實施例中，高壓流體系統(tǒng) 包括一個儲液罐110，該儲液罐110的頂部設(shè)有連接外部系統(tǒng)的進液閥111和 高壓氣泵112、其底部設(shè)有連通至噴槍4的出液閥113，此外還可通過在儲液 罐上部設(shè)置高位液位閥115來檢測儲液罐內(nèi)流體體積是否超過預(yù)設(shè)最大值，同 樣可以通過在儲液罐下部設(shè)置低位液位閥114來檢測儲液罐內(nèi)流體體積是否 低于預(yù)設(shè)最小值。
如圖2所示，在本實施例中所述流體噴射拋光工藝包括以下具體步驟先 制備所需的流體并存放在外部系統(tǒng)中，如圖2中所示步驟110;檢査罐內(nèi)流體積是否充足，以確定是否需要補液；如需補液，則打開儲液罐頂端的進液閥，由外部系統(tǒng)將流體補入罐內(nèi)，如圖2中所示步驟121;待儲液罐內(nèi)流體體積達到預(yù)設(shè)最大值時，則關(guān)閉進液閥，停止補液，如圖2中所示步驟122，具體可利用儲液罐上部設(shè)置的高位液位閥115來實現(xiàn)控制；開動設(shè)備，伺服進給系統(tǒng)控制噴槍打開，儲液罐頂部的高壓氣泵和底部的放液閥同時打開，此時高壓氣泵開始將罐內(nèi)流體泵至噴槍處，如圖2中所示步驟130;噴槍沿著預(yù)設(shè)的進給路線移動，對工件表面進行拋光，如圖2中所示步驟140;當罐內(nèi)流體體積小于預(yù)設(shè)最小值時，儲液罐的高壓氣泵和放液閥同時關(guān)閉，伺服進給系統(tǒng)控制噴槍暫時關(guān)閉并暫停移動，然后打開進液閥，如圖2中所示步驟150;然后由外部系統(tǒng)向儲液罐補液，如圖2中所示步驟160;在此之前持續(xù)步驟140或者至加工完畢；在進行步驟160時，即外部系統(tǒng)向儲液罐補液的過程中，如果罐內(nèi)流體體積大于預(yù)設(shè)最大值，則跳至步驟122，循環(huán)上述步驟122至160，直至加工完畢，從步驟140中中斷循環(huán)；否則持續(xù)步驟160，即由外部系統(tǒng)持續(xù)向儲液罐補液；當伺服進給系統(tǒng)控制噴槍按照預(yù)設(shè)的進給路線完成所有的拋光加工后，伺服進給控制系統(tǒng)將噴槍關(guān)閉，儲液罐的高壓氣泵和放液閥直接關(guān)閉，停止向噴槍供液，如圖2中所示步驟170，此時整個工藝結(jié)束。
在整個加工過程中，拋光所產(chǎn)生的粉塵隨流體帶走，不會散播在空氣中，避免了污染加工車間的空氣，不需要另外安裝除塵設(shè)備；同時，由于流體為液體和磨料的混合物，在磨料隨液體高速沖擊工件表面時，液體即可起到潤滑的作用，使得工件表西的粗糙程度非常均勻，同時又可對工件表面進行冷卻，避免工件表面局部燒傷，從而獲得較高的拋光進度，確保能在工件表面上加工出非常平整的鏡面效果。此外，由于拋光進度能夠得到保證，使得噴槍由伺服進給系統(tǒng)控制進給路線就能得到滿足要求的加工進度，使得加工自動化成為可能，從而能夠縮短生產(chǎn)周期，減少模具制造成本。
如圖3所示，在本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第二實施例中，所使用的
設(shè)備同樣包括工作臺、刀架、伺服進給系統(tǒng)、噴槍和高壓流體系統(tǒng)，其中高壓 流體系統(tǒng)包括流體回收托盤和設(shè)置在流體回收托盤下方的兩個儲液罐，流體回
收托盤設(shè)置在工作臺下方用于收集噴槍噴出的流體；兩個儲液罐分別為第一儲 液罐110和第二儲液罐120,每個儲液罐的頂部均設(shè)有進液閥111、 121和高 壓氣泵112、 122，聽述進液閥lll、 121均連通至流體回收托盤底部，用于將 流體回收托盤回收到的流體導入儲液罐內(nèi)，如圖3中B箭頭所示方向。其中， 所述流體回收托盤內(nèi)位于托盤與儲液罐的連接處的水平高度最好設(shè)置成低于 托盤內(nèi)其他地方的水平高度，以便托盤內(nèi)其他地方的流體能夠流至該連接處， 避免產(chǎn)生流體在托盤中滯流。每個儲液罐的底部均設(shè)有出液閥113、 123，所 述出液閥均連通至噴槍，用于將儲液罐內(nèi)的流體導出至噴槍，如圖3中A箭頭 所示方向。如第一實施例一樣，還可在每個儲液罐的上部設(shè)置高位液位閥115、 125用來檢測罐內(nèi)流體體積是否超過預(yù)設(shè)最大值，還可以在每個儲液罐的下部 設(shè)置低位液位閥114、 124用來檢測罐內(nèi)流體體積是否低于預(yù)設(shè)最小值。
每個所述的儲液罐在設(shè)備運行過程中均有兩個工作狀態(tài)，分別為供液狀態(tài) 和收集狀態(tài)。當儲液罐處于供液狀態(tài)時，該儲液罐的進液閥關(guān)閉、放液閥和高 壓氣泵打開，高壓氣泵將該儲液罐內(nèi)的流體泵至噴槍，為噴槍提供高壓流體； 當儲液罐處于收集狀態(tài)時，該儲液罐的進液閥打開、放液閥和高壓氣泵關(guān)閉， 流體回收托盤中收集到的由噴槍噴出的流體被回收該儲液罐內(nèi)。
具體工藝流程如圖4所示，先制備拋光用的流體，如圖4中所示步驟210。 開啟設(shè)備前，先檢査兩個儲液罐中流體體積的情況，判斷是否需要補液，如果 兩個儲液罐內(nèi)流體體積之和小于預(yù)設(shè)值，則需要補充流體，否則直接進入下一步。如果需要補液，則可將制備好的流體直接倒入流體回收托盤中，打開需要補液的儲液罐的進液闊(可任意選擇，本實施例默認為第一儲液罐)，流體從
流體回收托盤直接被倒入至該儲液罐內(nèi)，完成補液，如圖4中所示步驟221。當高壓流體系統(tǒng)準備完畢后，即補液完畢后，關(guān)閉剛補液后的儲液罐的進液閥，如圖4中步驟222。開啟設(shè)備，伺服進給系統(tǒng)控制噴槍打開，第一儲液罐的放液閥和高壓氣泵打開，開始向噴槍供液；第二儲液罐進液閥打開、放液閥和高壓氣泵關(guān)閉，開始收集流體，如圖4中所示步驟230。
當?shù)谝粌σ汗迌?nèi)流體體積減小至預(yù)設(shè)最小值時，伺服進給系統(tǒng)暫時關(guān)閉噴槍并控制噴槍暫停移動，兩個儲液罐相互轉(zhuǎn)換，即原來處于供液狀態(tài)的第一儲液罐轉(zhuǎn)換成收集狀態(tài)，替代第二儲液罐從流體回收托盤處回收流體，原來處于收集狀態(tài)的第二儲液罐轉(zhuǎn)換為供液狀態(tài)，替代第一儲液罐向噴槍供液，如圖4中所示步驟250;當?shù)谝粌σ汗迌?nèi)流體體積未到預(yù)設(shè)最小值時，則伺服進給系統(tǒng)控制噴槍繼續(xù)移動，兩儲液罐保持原有工作狀態(tài)不變，直至加工結(jié)束，如圖4中所示步驟240。
在步驟240中，如果第二儲液罐收集到足夠多流體時，即罐內(nèi)流體體積大于預(yù)設(shè)最大值時，可關(guān)閉該儲液罐的進液閥，停止回收流體，直到另一個儲液罐的供液狀態(tài)完畢，與另一儲液罐同時進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
步驟250具體如下第一儲液罐轉(zhuǎn)換為收集工作狀態(tài)，第一儲液罐的出液閥113和高壓氣泵112關(guān)閉，停止向噴槍提供高壓流體，第一儲液罐的進液閥111打開，流體回收托盤收集到的流體開始流入第一儲液罐IIO內(nèi)；第二儲液罐120處于供液工作狀態(tài)，第二儲液罐的進液閥121關(guān)閉，停止回收流體回收托盤收集到的流體，第二儲液罐的出液閥123和高壓氣泵122打開，高壓氣泵在罐內(nèi)產(chǎn)生高壓氣體推動罐內(nèi)的流體流向噴槍4，向噴槍提供高壓流體。兩個儲液罐的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換完畢后，伺服進給系統(tǒng)控制噴槍4打開，該流體噴射拋 光工藝繼續(xù)加工工件。
在步驟250過程中，如果第二儲液罐120內(nèi)的流體體積減小至該第二低位 液位閥124預(yù)設(shè)的最小值時，伺服進給系統(tǒng)關(guān)閉噴槍，兩個儲液罐開始轉(zhuǎn)換為 各自的下一工作狀態(tài)，如圖4中所示步驟270;否則伺服進給系統(tǒng)繼續(xù)保持噴 槍打開并控制噴槍繼續(xù)移動，兩儲液罐保持原有工作狀態(tài)，直到加工結(jié)束，如 圖4中所示步驟260。
步驟270具體為伺服進給系統(tǒng)暫時關(guān)閉噴槍并控制噴槍暫停移動，第一 儲液罐110又轉(zhuǎn)換為供液工作狀態(tài)，第一儲液罐的進液閥111關(guān)閉，停止回收 流體回收托盤收集到的流體，第一儲液罐的出液閥113和高壓氣泵112打開， 開始向噴槍4提供高壓流體；第二儲液罐120處于收集工作狀態(tài)，第二儲液罐 的出液閥123和高壓氣泵122關(guān)閉，停止向噴槍4提供高壓流體，第二儲液罐 的進液閥121打開，開始回收流體回收托盤收集到的流體。兩個儲液罐的工作 狀態(tài)轉(zhuǎn)換完畢后，伺服進給系統(tǒng)控制噴槍4打開，該流體噴射拋光工藝繼續(xù)加 工工件。
加工結(jié)束時，兩儲液罐的進液閥、放液閥和高壓氣泵全部關(guān)閉，伺服進給 系統(tǒng)關(guān)閉噴槍，如圖4中所示步驟280。此時，加工結(jié)束時刻處于收集狀態(tài)的 儲液罐內(nèi)收集了部分流體，但該罐內(nèi)流體體積還沒有超過預(yù)設(shè)最大值；而處于 供液狀態(tài)的儲液罐內(nèi)的流體沒有全部用完，但該罐內(nèi)流體體積還未減少至預(yù)設(shè) 最小值，這些流體均可存放在高壓流體系統(tǒng)中，以備下一次設(shè)備進行工作時使 用。
兩個儲液罐依次循環(huán)轉(zhuǎn)換各自的工作狀態(tài)，在非工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換時刻總有一 個儲液罐向噴槍提供高壓流體，而另一儲液罐在回收流體回收托盤收集到的流體，實現(xiàn)了循環(huán)向噴槍供液高壓流體。
在步驟220中，也可以設(shè)置成只要兩者之一的罐內(nèi)流體體積小于預(yù)設(shè)最小 值時就進行補液；或者只要兩者之一的罐內(nèi)流體體積大于預(yù)設(shè)最大值時就不補 液，直接進入下一個步驟。在該步驟中，具體的觸發(fā)條件可自由確定，最好能 夠確保設(shè)備在運行時，在儲液罐由收集狀態(tài)變?yōu)楣┮籂顟B(tài)的時刻，該儲液罐內(nèi) 流體體積足夠多，否則兩個儲液罐會頻繁切換，容易發(fā)生故障，縮短了設(shè)備的 使用壽命。
如圖5所示，在本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的第三實施例中，同樣包括 工作臺、刀架、伺服進給系統(tǒng)、噴槍和高壓流體系統(tǒng)，其中高壓流體系統(tǒng)包括 流體回收托盤和三個儲液罐，流體回收托盤設(shè)置在工作臺下方用于收集噴槍4 噴出的流體，三個儲液罐分別為第一儲液罐110、第二儲液罐120和第三儲液 罐130。同樣，每個儲液罐的頂部均設(shè)有連通至流體回收托盤底部的進液閥 111、 121、 131和高壓氣泵112、 122、 132，每個儲液罐的底部均設(shè)有連通至 噴槍的出液閥113、 123、 133，每個儲液罐上部還可設(shè)置高位液位閥115、 125、 135，下部還可設(shè)置低位液位閥114、 124、 134。
如圖6所示，第一儲液罐110、第二儲液罐120和第三儲液罐130均包括 供液210、 320、 430，備液230、 310、 420和收集220、 330、 410三個工作狀 態(tài)。當儲液罐處于供液狀態(tài)時，該儲液罐的進液閥關(guān)閉、放液閥和高壓氣泵打 開，高壓氣泵將該儲液罐內(nèi)的流體泵至噴槍，為噴槍提供高壓流體；當儲液罐 處于備液狀態(tài)時，該儲液罐的進液閥、放液閥和高壓氣泵全部關(guān)閉，停止回收 流體并等待向噴槍供液；當儲液罐處于收集狀態(tài)時，該儲液罐的進液閥打開、 放液閥和高壓氣泵關(guān)閉，流體回收托盤中收集到的由噴槍噴出的流體被回收到 該儲液罐內(nèi)。具體工藝流程如圖7所示，同樣先制得用于拋光的流體，如圖7所示步驟 310。再檢査儲液罐內(nèi)流體是否充足，如果不充足則需要補充流體，具體可將 制得的流體直接倒入流體回收托盤中，打開第一儲液罐的進液閥，托盤向該儲 液罐補液，如圖7中所示步驟321;如果儲液罐內(nèi)流體充足則設(shè)備開始加工， 伺服進給系統(tǒng)控制噴槍移動到預(yù)設(shè)位置并打開噴槍，關(guān)閉第一儲液罐的進液 閥，如圖7中所示步驟322。三個儲液罐分別進入各自的工作狀態(tài)，具體如下 第一儲液罐110的放液閥113和高壓氣泵112打開，開始向噴槍供液，如圖中 所示步驟331;第二儲液罐120的進液閥、放液閥和高壓氣泵保持關(guān)閉，做好 為噴槍供液前的準備，如圖中所示步驟333;第三儲液罐130的進液閥打開、 放液閥和高壓氣泵關(guān)閉，從流體回收托盤處收集回收到的流體，如圖中所示步 驟335。
其中，在進行步驟335的過程中，如果第三儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最 大值，則關(guān)閉該儲液罐的進液閥，停止收集流體，如圖所示步驟337;否則繼 續(xù)步驟335，繼續(xù)收集流體。在進行步驟331的過程中，如果工件表面拋光完 畢，整個加工結(jié)束，則伺服進給系統(tǒng)關(guān)閉噴槍，同時三個儲液罐的進液閥、放 液閥和高壓氣泵均關(guān)閉，整個設(shè)備停止工作，如圖所示步驟360;否則繼續(xù)步 驟331，第一儲液罐繼續(xù)向噴槍供液。
當?shù)谝粌σ汗迌?nèi)流體體積減少至預(yù)設(shè)最小值時，各個儲液罐開始轉(zhuǎn)換為下 一個工作狀態(tài)，如圖所示步驟340。此時，第一儲液罐110為收集狀態(tài)，如圖 中所示步驟345;第二儲液罐120為供液狀態(tài)，如圖所示步驟341;第三儲液 罐130為備液狀態(tài)，如圖所所示步驟343。轉(zhuǎn)換的過程具體如下第二儲液罐 120首先轉(zhuǎn)換為供液工作狀態(tài)，第二儲液罐的出液閥123和高壓氣泵122打開， 開始向噴槍提供高壓流體，第二儲液罐的進液閥121保持關(guān)閉；接著第一儲液罐110轉(zhuǎn)換為收集工作狀態(tài)，第一儲液罐的出液閥113和高壓氣泵112關(guān)閉， 停止向噴槍提供高壓流體，第一儲液罐110的進液閥111打開，開始回收流體 回收托盤收集到的流體；然后第三儲液罐130轉(zhuǎn)換為備液工作狀態(tài)，第三儲液 罐的出液閥133和高壓氣泵132保持關(guān)閉，第三儲液罐的進液閥131關(guān)閉，停 止回收流體回收托盤收集到的流體。這樣，三個儲液罐均完成工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換， 噴槍4由第二儲液罐120提供高壓液體。
同樣，在進行步驟345的過程中，如果第一儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最 大值，則停止收集流體，如圖所示步驟347;否則繼續(xù)步驟345，繼續(xù)收集流 體。在進行步驟341的過程中，如果加工結(jié)束，則伺服進給系統(tǒng)關(guān)閉噴槍，同 時三個儲液罐的進液閥、放液閥和高壓氣泵均關(guān)閉，如圖所示步驟360;否則 繼續(xù)步驟341，第二儲液罐繼續(xù)向噴槍供液。
當?shù)诙σ汗迌?nèi)流體體積減少至預(yù)設(shè)最小值時，各個儲液罐又轉(zhuǎn)換為下一 個工作狀態(tài)，如圖所示步驟350。此時，第一儲液罐110為備液狀態(tài)，如圖中 所示步驟353;第二儲液罐120為收集狀態(tài)，如圖所示步驟355;第三儲液罐 130為供液狀態(tài)，如圖所所示步驟351。轉(zhuǎn)換的過程具體如下第三儲液罐130 首先由備液工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為供液工作狀態(tài)，第三儲液罐的出液閥133和高壓氣 泵132打開，開始向噴槍提供高壓流體，第三儲液罐的進液閥131保持關(guān)閉； 接著第二儲液罐120由供液工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為收集工作狀態(tài)，第二儲液罐的出液 閥123和高壓氣泵122關(guān)閉，停止向噴槍提供高壓流體，第二儲液罐120的進 液閥121打開，開始回收流體回收托盤收集到的流體；然后第一儲液罐110 由收集工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為備液工作狀態(tài)，第一儲液罐的出液閥113和高壓氣泵 112保持關(guān)閉，第一儲液罐的進液閥lll也關(guān)閉，停止回收流體回收托盤收集 到的流體。這樣，三個儲液罐均完成工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，噴槍由第三儲液罐130提供高壓液體。
同樣，在進行步驟355的過程中，如果第二儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最 大值，則停止收集流體，如圖所示步驟357;否則繼續(xù)步驟355，繼續(xù)收集流 體。在進行步驟351的過程中，如果加工結(jié)束，則伺服進給系統(tǒng)關(guān)閉噴槍，同 時三個儲液罐的進液閥、放液閥和高壓氣泵均關(guān)閉，如圖所示步驟360;否則 繼續(xù)步驟351，第三儲液罐繼續(xù)向噴槍供液。
當?shù)谌齼σ汗迌?nèi)流體體積減少至預(yù)設(shè)最小值時，各個儲液罐均完成了三個 工作狀態(tài)的一次循環(huán)，又轉(zhuǎn)換為下一個工作狀態(tài)，開始新的轉(zhuǎn)換循環(huán)，如圖所 示步驟370。此時，第一儲液罐110為供液狀態(tài)，如圖中所示步驟331;第二 儲液罐120為備液狀態(tài)，如圖所示步驟333;第三儲液罐130為收集狀態(tài)，如 圖所所示步驟335。具體轉(zhuǎn)換過程如下首先第一儲液罐IIO由備液130工作 狀態(tài)轉(zhuǎn)換為供液140工作狀態(tài)，開始向噴槍提供高壓流體；接著第三儲液罐 130由供液工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為收集工作狀態(tài)，停止向噴槍提供高壓流體，并開始 回收流體回收托盤收集到的流體；然后第二儲液罐120由收集工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為 備液340工作狀態(tài)，停止回收流體回收托盤收集到的流體。這樣，噴槍又重新 由第一儲液罐提供高壓流體，三個儲液罐均完成工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，又重新開始 新的轉(zhuǎn)換循環(huán)，直達加工結(jié)束。
三個儲液罐依次按照供液、收集、備液的順序循環(huán)轉(zhuǎn)換各自的工作狀態(tài)， 在任一時刻總有一個儲液罐向噴槍提供高壓流體，而另一儲液罐在回收流體回 收托盤收集到的流體，第三個儲液罐則收集滿了流體處于備液狀態(tài)，從而使得 噴槍在加工過程中不需要停止就能更換供液的儲液罐，保證了加工的連續(xù)性。
在上述第三實施例中，各儲液罐的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間伺服進給系統(tǒng)不關(guān)閉 噴槍，高壓流體系統(tǒng)可以連續(xù)地向噴槍提供高壓流體。其中轉(zhuǎn)換期間各個儲液罐動作的先后順序不局限與上述實施例所述方式，只要保證在上一工作狀態(tài)為 供液的儲液罐轉(zhuǎn)換為收集工作狀態(tài)之前，上一工作狀態(tài)為備液的儲液罐已經(jīng)轉(zhuǎn) 換為供液工作狀態(tài)即可。
在本發(fā)明所述流體噴射拋光工藝的上述實施例中，還可在儲液罐回收流體 的過程中增加過濾的工序，以過濾流體中的拋光粉末。具體可以采用電磁吸附 粉末的方式，如在流體回收托盤和儲液罐的進液閥之間的管道上設(shè)置一過濾裝 置的筒形外殼，外殼兩端設(shè)有進液口和出液口，外殼內(nèi)設(shè)有電磁篩筒，該電磁 篩筒包括一密封筒，密封筒軸向開設(shè)有多個與密封筒內(nèi)隔絕的過水通道，這些 過水通道聯(lián)通外殼兩端的進液口和出液口 ，在密封筒的密封空間內(nèi)設(shè)置能夠產(chǎn) 生電磁場的線圈。需要過濾時，開通線圈的電源，即可將經(jīng)過該過濾裝置的流 體中的粉末吸附在過水通道壁上。在該過濾裝置的外殼側(cè)壁上還可開設(shè)清潔 孔，用于清潔該過濾裝置。清潔時，關(guān)閉與之相對應(yīng)的儲液罐的進液閥，打開 清潔孔并切斷線圈的電源，這樣電磁場消失，原來吸附在過水通道壁上的粉末 隨流體從清潔孔直接排除，達到清潔的目的。
權(quán)利要求
1、一種流體噴射拋光工藝，在工作臺上放置待拋光工件，通過伺服進給系統(tǒng)控制工作臺和位于刀架上的噴槍相對運動，其特征在于，先制備用于拋光的流體，將流體裝入高壓流體系統(tǒng)；伺服進給系統(tǒng)控制噴槍對準待拋光工件表面并打開噴槍，高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體噴射拋光工藝，其特征在于，所述高壓流體系統(tǒng)包括頂部設(shè)有高壓氣泵的儲液罐，所述儲液罐的底部與噴槍連通、其頂部由外部系統(tǒng)補液；高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體的過程包括下面的步驟Sll、先將制備好的流體裝入高壓流體系統(tǒng)中的儲液罐內(nèi)；S13、當噴槍打開時，利用高壓氣泵將儲液罐內(nèi)的流體壓至噴槍處形成高壓流體；S15、當儲液罐內(nèi)流體體積低于預(yù)設(shè)最小值時，高壓流體系統(tǒng)暫停向儲液罐供液，伺服進給系統(tǒng)暫時關(guān)閉噴槍并控制噴槍暫停移動，然后外部系統(tǒng)開始向儲液罐補液；當罐內(nèi)流體體積達到預(yù)設(shè)最大值時，外部系統(tǒng)停止補液，高壓流體系統(tǒng)打開高壓氣泵，同時伺服進給系統(tǒng)打開噴槍并控制噴槍繼續(xù)移動。S17、重復(fù)步驟S13至S15直至停止對工件拋光。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體噴射拋光工藝，其特征在于，所述高壓流體系統(tǒng)包括設(shè)置在工作臺下方用于回收噴槍噴出流體的流體回收裝置和兩個由流體回收裝置從頂部補液的儲液罐，所述儲液罐的底部均與噴槍連通、其頂部均設(shè)有高壓氣泵；高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體的過程包括下面的步驟S21、先將制備好的流體裝入其中一個儲液罐內(nèi)；S23、當噴槍打開時，關(guān)閉步驟S21中所述存有流體的儲液罐的頂部 與流體回收裝置的通道，并利用高壓氣泵將罐內(nèi)流體壓至噴槍處形成高壓 流體，該儲液罐處于供液狀態(tài)；同時另一個儲液罐底部與噴槍之間的通道關(guān)閉、頂部的高壓氣泵關(guān)閉，回收裝置向該儲液罐補液，該儲液罐處于收集狀態(tài)；S25、當處于供液狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積低于預(yù)設(shè)最小值或處于收集 狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最大值時，原來處于回收狀態(tài)的儲液罐 轉(zhuǎn)換為供液狀態(tài)，原來處于供液狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為回收狀態(tài)；S27、重復(fù)步驟S23至S25直至噴槍關(guān)閉。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體噴射拋光工藝，其特征在于，所述高壓流 體系統(tǒng)包括設(shè)置在工作臺下方用于回收噴槍噴出流體的流體回收裝置和三個 由流體回收裝置從頂部補液的儲液罐，所述儲液罐的底部均與噴槍連通、其頂 部均設(shè)有高壓氣泵；每個儲液罐均有三個預(yù)設(shè)工作狀態(tài)供液狀態(tài)該儲液罐頂部與流體回收 裝置的通道關(guān)閉，并利用高壓氣泵將罐內(nèi)流體壓至噴槍處形成高壓流體；收集 狀態(tài)該儲液罐底部與噴槍之間的通道關(guān)閉、頂部的高壓氣泵關(guān)閉，回收裝置 向該儲液罐補液；備液狀態(tài)該儲液罐頂部與流體回收裝置的通道關(guān)閉，底部 與噴槍之間的通道關(guān)閉、頂部的高壓氣泵關(guān)閉；高壓流體系統(tǒng)向噴槍提供高壓流體的過程包括下面的步驟 S31、先將制備好的流體裝入其中兩個儲液罐內(nèi)； S33、當噴槍打開時，步驟S31中兩個儲液罐中的一個進入供液狀態(tài)，另一個儲液罐進入備液狀態(tài)，第三個儲液罐進入收集狀態(tài)；S25、當處于供液狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積低于預(yù)設(shè)最小值或處于收集狀態(tài)的儲液罐內(nèi)流體體積超過預(yù)設(shè)最大值時，原來處于備液狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為供液狀態(tài)，原來處于回收狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為備液狀態(tài)，原來處于供液狀態(tài)的儲液罐轉(zhuǎn)換為回收狀態(tài)；S27、重復(fù)步驟S23至S25直至噴槍關(guān)閉。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的流體噴射拋光工藝，其特征在于，在進行 步驟S21或步驟S31時，將儲液罐與回收裝置的通道打開，將流體倒在工作臺 上，再由回收裝置回收至儲液罐中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的流體噴射拋光工藝，其特征在于，所述流體回收裝置為所述工作臺下方設(shè)置的流體回收托盤，在所述流體回收托盤內(nèi)位 于與儲液罐連接處的水平高度低于托盤內(nèi)其他地方的水平高度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體噴射拋光工藝，其特征在于，所制備的流 體是油和1000至3000目高嶺土混合后的懸浮液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體噴射拋光工藝，通過伺服進給系統(tǒng)控制工作臺和位于刀架上的噴槍相對運動，將制備用于拋光的流體裝入高壓流體系統(tǒng)；伺服進給系統(tǒng)控制噴槍對準待拋光工件表面并打開噴槍，將由高壓流體系統(tǒng)提供的高壓流體高速直接噴射在工件表面上。利用流體中攜帶的磨料微粒對工件表面進行高速沖擊，去除工件表面的材料，對工件進行拋光；同時液體還起到潤滑、冷卻的作用，提高了加工精度；而且這種拋光工藝過程中所有的拋光粉塵均被流體帶走，不會散播在空氣中，不僅環(huán)保而且減少了除塵設(shè)備的投資。
文檔編號B24C1/00GK101456164SQ200710125128
公開日2009年6月17日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者蔡俊華 申請人:深圳市裕鼎精密工業(yè)科技股份有限公司