本實用新型涉及一種五軸切割水刀，屬于切割機械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水射流切割是利用加磨料超高壓水流對物體進(jìn)行切割的加工方法，屬于冷態(tài)切割，具有切割速度快、切割精度高、切面光潔、無熱變形、清潔無污染等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛用于陶瓷、石材、玻璃、金屬加工等行業(yè)中。

切割水刀是水射流切割機的核心部件之一，直接關(guān)系到水射流切割機對物體進(jìn)行切割的精度和效果。

一般的水射流切割機只能進(jìn)行X、Y、Z三個軸向的切割，切割精度差、切割效率低，切割面上往往會出現(xiàn)切縫錐度誤差、表面條紋，轉(zhuǎn)角處還會有裙擺誤差。

為適應(yīng)切割的需求，現(xiàn)在已出現(xiàn)切割水刀除了能在水射流切割平臺上進(jìn)行X、Y、Z三個軸向進(jìn)行調(diào)節(jié)外，還能以切割頭為基點所設(shè)置的A軸和C軸進(jìn)行復(fù)合調(diào)節(jié)的所謂五軸聯(lián)動水射流切割機。

現(xiàn)有技術(shù)中，雖然這類五軸聯(lián)動水射流切割機具有較高的切割效率和較佳的切割精度，但結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，制作成本高，價格不菲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實用新型提供一種五軸切割水刀，以期達(dá)到簡化結(jié)構(gòu)、降低生產(chǎn)成本的目的。

為達(dá)上述目的，本實用新型提供如下的技術(shù)方案：

這種五軸切割水刀，包括C軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)、A軸擺動機構(gòu)、水刀機構(gòu)；

所述C軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括L形連接板、以及在L形連接板的平面上安裝的轉(zhuǎn)動電機、C軸主動輪、C軸從動輪、C軸減速機和C軸固定板，轉(zhuǎn)動電機連接C軸主動輪，C軸主動輪帶動C軸從動輪并由C軸從動輪帶動C軸減速機運動，C軸減速機通過C軸固定板帶動L形連接板圍繞著C軸作正負(fù)540°旋轉(zhuǎn)運動；

所述A軸擺動機構(gòu)包括擺動電機、A軸減速機、A軸固定板、水刀固定架，水刀固定架上端與L形連接板連接并在該端安裝擺動電機、A軸減速機和A軸固定板，擺動電機通過A軸減速機使得與A軸減速機連接的A軸固定板帶動水刀固定架以A軸為基線作正負(fù)60°擺 動；

所述水刀機構(gòu)包括一體式磨料頭、水刀夾、水刀頭、直通式旋轉(zhuǎn)接頭，水刀夾安裝在水刀固定架下端，一體式磨料頭與水刀頭連接安裝在水刀夾上，直通式旋轉(zhuǎn)接頭安裝在水刀固定架中部。

作為一種實施方式，所述C軸與A軸之間的夾角為45°。

作為一種實施方式，所述C軸減速機、A軸減速機皆為諧波減速機。

作為一種實施方式，所述轉(zhuǎn)動電機、擺動電機皆為伺服電機。

作為一種實施方式，所述轉(zhuǎn)動電機的轉(zhuǎn)動軸端部還設(shè)有鎖緊墊片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型其有益效果和顯著進(jìn)步在于：本實用新型提供的五軸切割水刀設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、生產(chǎn)成本較低，安裝在切割機上除了可以通過切割機原有的機構(gòu)在X、Y、Z三個軸向上運動，還有圍繞C軸進(jìn)行正負(fù)540°的旋轉(zhuǎn)和以A軸為中心的正負(fù)60°擺動，使水刀頭能在五個軸向上運動，滿足全方位的水切割作業(yè)需求，且調(diào)節(jié)精度高、調(diào)節(jié)方便，能較大地提升切割效率和切割精度，極具推廣應(yīng)用價值。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的一種五軸切割水刀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

11-轉(zhuǎn)動電機、12-C軸主動輪、13-C軸從動輪、14-C軸減速機、15-C軸固定板、16-L形連接板；

21-擺動電機、22-A軸減速機、23-A軸固定板、24水刀固定架；

31-一體式磨料頭、32-水刀夾、33-水刀頭、34-直通式旋轉(zhuǎn)接頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及附圖說明和實施例對本實用新型提供的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實施例

如圖1本實用新型提供的一種五軸切割水刀結(jié)構(gòu)示意圖所示：

這種五軸切割水刀，包括C軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)、A軸擺動機構(gòu)、水刀機構(gòu)；

C軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括：L形連接板16、以及在L形連接板16的平面上安裝的轉(zhuǎn)動電機11、C軸主動輪12、C軸從動輪13、C軸減速機14和C軸固定板15，轉(zhuǎn)動電機11連接C軸主動輪12，C軸主動輪12帶動C軸從動輪13并由C軸從動輪13帶動C軸減速機14運動，C軸減速機14通過C軸固定板15帶動L形連接板16圍繞著C軸作360°旋轉(zhuǎn)運動；

A軸擺動機構(gòu)包括：擺動電機21、A軸減速機22、A軸固定板23、水刀固定架24，水刀固定架上端241與L形連接板16連接并在該端安裝擺動電機21、A軸減速機22和A軸固定板23，擺動電機21通過A軸減速機22使得與A軸減速機22連接的A軸固定板23帶動水刀固定架24以A軸為基線作正負(fù)60°擺動；

水刀機構(gòu)包括：一體式磨料頭31、水刀夾32、水刀頭33、直通式旋轉(zhuǎn)接頭34，水刀夾32安裝在水刀固定架下端242，一體式磨料頭31與水刀頭33連接安裝在水刀夾32上，直通式旋轉(zhuǎn)接頭34安裝在水刀固定架24的中部。

作為一種實施方式，C軸與A軸之間較佳的夾角為45°。

作為一種實施方式，較佳的，C軸減速機14、A軸減速機22皆為諧波減速機。

作為一種實施方式，較佳的，轉(zhuǎn)動電機11、擺動電機21皆為伺服電機。

作為一種實施方式，較佳的，轉(zhuǎn)動電機的轉(zhuǎn)動軸端部還有鎖緊墊片。

本實用新型實際使用時，是通過如下步驟實現(xiàn)其五軸調(diào)節(jié)功能的：

1)首先，將本實用新型提供的五軸切割水刀安裝在一般的水射流切割機上，通過水射流切割機原有的調(diào)節(jié)機構(gòu)，使切割水刀在X、Y、Z三個軸向上運動，使水刀頭33處于被切割工件的合適位置處，開始切割作業(yè)；

2)在切割開始前及切割過程中，根據(jù)切割的需要，在轉(zhuǎn)動電機11的驅(qū)動下，使得C軸主動輪12運轉(zhuǎn)，C軸主動輪12運轉(zhuǎn)后帶動C軸從動輪13并由C軸從動輪13帶動C軸減速機14運轉(zhuǎn)，C軸減速機14則通過C軸固定板15帶動L形連接板16圍繞著C軸作360°的旋轉(zhuǎn)運動，使得與L形連接板16連接的水刀固定架24及其安裝在上面的水刀頭33等也隨之圍繞C軸作正負(fù)540°的旋轉(zhuǎn)，滿足切割的需求；

3)同樣，在切割開始前及切割過程中，根據(jù)切割的需要，通過擺動電機21的驅(qū)動，A軸減速機22運轉(zhuǎn)，使得與A軸減速機22連接的A軸固定板23能夠帶動水刀固定架24以A軸為基線作正負(fù)60°擺動，從而使得安裝在水刀固定架24上面的水刀頭33等也隨之作以A軸為基線的正負(fù)60°擺動，以滿足切割的需求。

綜上所述：本實用新型提供的五軸切割水刀由于設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，所以制作方便、生產(chǎn)成本降低；安裝在切割機上除了可以通過切割機原有的機構(gòu)在X、Y、Z三個軸向上運動之外，還有圍繞C軸進(jìn)行正負(fù)540°的旋轉(zhuǎn)和以A軸為中心的正負(fù)60°擺動，使得水刀頭能在五個軸向上運動，滿足全方位的水切割作業(yè)需求；此外，本實用新型提供的五軸切割水刀調(diào)節(jié)方便且調(diào)節(jié)精度高，能較好地提升切割效率和切割精度，極具推廣應(yīng)用價值。

進(jìn)一步地，如果采用數(shù)控系統(tǒng)對本實用新型提供的五軸切割水刀進(jìn)行控制，通過精準(zhǔn)地檢測和預(yù)判射流行進(jìn)路徑上每一點的誤差，及時、精準(zhǔn)地對射流每一步行走的速度、加速度 以及水刀頭的偏擺角度進(jìn)行精確的控制，則不僅能最大化地提升切割效率，還能達(dá)到自動消除切縫錐度誤差、表面條紋、轉(zhuǎn)角處的裙擺誤差等切割缺陷，獲得更高精度切割的效果，使之具有更強的市場競爭能力。

最后，有必要說明的是：上述內(nèi)容僅用于幫助理解本實用新型的技術(shù)方案，不能理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的上述內(nèi)容做出的非本質(zhì)改進(jìn)和調(diào)整，均屬本實用新型所要求的保護(hù)范圍。