一種用于微型復(fù)雜零件在線清洗涂覆裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明適用于微型零件加工及后處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于清洗和涂覆加工表面的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微細(xì)加工過程，如微銑削加工，產(chǎn)生的毛刺作用于已加工表面，使加工表面粗糙度增加，嚴(yán)重時(shí)造成加工表面劃傷，使加工零件報(bào)廢。微細(xì)加工前，在加工表面涂覆犧牲層(低熔點(diǎn)合金、固化性膠體等)是抑制毛刺產(chǎn)生的有效方法。目前，膠體涂覆主要限于規(guī)則平面上，且采用手工涂覆方式，生產(chǎn)效率低，難以保證涂覆的均勻性，難以保證涂覆犧牲層發(fā)揮最佳效果。而且對(duì)于一些復(fù)雜曲面、窄槽、以及微納結(jié)構(gòu)特征的涂覆尚無良好的方法。目前現(xiàn)有的微觀涂覆技術(shù)如熱噴涂、離子、爆炸噴槍、高速氧-燃料、光絲弧和火焰噴涂等技術(shù)因其可能因溫度高造成表面熱損傷或者涂覆結(jié)合強(qiáng)度高不容易去除，不適合噴涂抑制毛刺產(chǎn)生的犧牲層材料。
[0003]微細(xì)加工作為一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的前景，而微細(xì)加工零件及產(chǎn)品在未來也將會(huì)占據(jù)著越來越大的市場(chǎng)比重。然而針對(duì)微小型復(fù)雜零件及產(chǎn)品，尚沒有適合的自動(dòng)化或在線清洗裝置，微細(xì)加工零件由于尺寸小且剛性弱是人工極很難清洗。因此，微加工表面的清洗已成為制約微小零件加工技術(shù)應(yīng)用和微細(xì)加工技術(shù)應(yīng)用的重要難題?，F(xiàn)在存在的清洗技術(shù)，有高壓氣洗裝置，但是對(duì)于附著性質(zhì)較強(qiáng)的膠體或者其它雜質(zhì)清洗效果不佳。
[0004]發(fā)明目的
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種用于微型復(fù)雜零件在線清洗涂覆裝置及方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)驗(yàn)采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種用于微型復(fù)雜零件在線清洗涂覆裝置，包括注射器，所述注射器的推桿由一個(gè)氣缸驅(qū)動(dòng)，注射器的噴頭與刀柄外圈的環(huán)形腔相連通，噴頭噴出的液體通過環(huán)形腔內(nèi)的環(huán)形通道進(jìn)入到刀柄的內(nèi)部通道，且所述的刀柄在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下能在環(huán)形腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在內(nèi)部通道的出口安裝一個(gè)導(dǎo)流管，在所述的導(dǎo)流管內(nèi)圈設(shè)有一個(gè)與其配合的噴嘴。
[0008]所述的氣缸通過聯(lián)軸器與注射器推桿相連，控制推桿的運(yùn)動(dòng)。
[0009]注射器側(cè)壁上端開設(shè)有注液口，通過注液口注入犧牲層材料或清洗液；注液完成后，采用螺紋密封。注射器噴頭出口處螺旋聯(lián)接一個(gè)閘閥，可以在向注射器注液時(shí)防止液體泄漏。
[0010]所述的注射器與涂覆清洗裝置之間接有一個(gè)單向閥，可以防止液體回流。
[0011]所述的注射器噴頭串聯(lián)單向閥防止液體回流，且注射器噴頭通過軟管與環(huán)形腔進(jìn)液通道相聯(lián)接，然后液體在壓力作用下通過環(huán)形腔環(huán)形通道進(jìn)入刀柄內(nèi)通道。液體經(jīng)過刀柄內(nèi)通道進(jìn)入導(dǎo)流管，并通過與導(dǎo)流管相連的噴嘴噴出，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微細(xì)復(fù)雜零件表面的涂覆和清洗；
[0012]所述的氣缸是動(dòng)力裝置，可以控制調(diào)節(jié)噴涂液體的速度。
[0013]所述的注射器是提供涂覆液、清洗液的裝置。氣缸和注射器處于同一平面，注射器固定在機(jī)床的固定構(gòu)件上。
[0014]所述的注射器側(cè)壁上端開設(shè)有注液口，注液完成后，采用螺紋密封。注射器噴頭出口處螺旋聯(lián)接一個(gè)閘閥，可以在向注射器注液時(shí)防止液體泄漏。注射器與涂覆清洗裝置之間接有一個(gè)單向閥，可以防止液體回流。
[0015]所述的刀柄上開有4條與環(huán)形腔相連通的進(jìn)液通道，且相鄰兩進(jìn)液通道夾角成90°，環(huán)形腔與刀柄通過2個(gè)軸承聯(lián)接，所述軸承通過止動(dòng)環(huán)定位，密封圈防止液體泄露。
[0016]所述的噴嘴與導(dǎo)流管之間安裝一個(gè)實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)流管的夾緊固定的彈簧夾頭，且噴嘴與導(dǎo)流管利用密封螺紋螺旋聯(lián)接。
[0017]本裝置的清洗及涂覆方法如下:
[0018]氣缸和注射器固定在數(shù)控機(jī)床的固定機(jī)構(gòu)上，機(jī)床刀柄通過軸承聯(lián)接環(huán)形腔，聯(lián)接方式如圖2所示，刀柄上裝夾專用導(dǎo)流管，專用導(dǎo)流管與刀柄的裝夾方式同刀具與刀柄的裝夾方式相同，導(dǎo)流管頭部連接涂覆或清洗微噴嘴。首先向注射器注液，然后注射器內(nèi)液體經(jīng)注射器噴頭由軟管經(jīng)過單向閥，進(jìn)入環(huán)形腔進(jìn)液通道后，注入環(huán)形腔環(huán)形通道，沿著刀柄進(jìn)液通道連續(xù)進(jìn)液，保證刀柄到旋轉(zhuǎn)過程中不間斷噴涂或清洗；輸送的液體再由刀柄內(nèi)通道，經(jīng)過導(dǎo)流管，流向噴嘴，并在其噴口處轉(zhuǎn)化為高速液流噴涂到零件上；刀柄在環(huán)形腔中旋轉(zhuǎn)，借助數(shù)控機(jī)床控制刀柄的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)以控制噴嘴處產(chǎn)生的高速液流，從而實(shí)現(xiàn)均勻唆涂O
[0019]所述的注液過程如下:通過氣缸把注射器推桿拉到最左邊，關(guān)閉閘閥，并將液體由注射器注液口注入到注射器腔體內(nèi)，完成注液過程，氣缸通過聯(lián)軸器帶動(dòng)注射器推桿運(yùn)動(dòng)。
[0020]本發(fā)明的有益效果如下:
[0021]向注射器腔壁注入涂覆液(清洗液)，根據(jù)實(shí)際加工環(huán)境確定氣缸工作壓力，控制注射器液體的流速。當(dāng)液體進(jìn)入環(huán)形腔環(huán)形通道時(shí)，可以由進(jìn)液通道不間斷的實(shí)現(xiàn)連續(xù)均勻供液，在噴嘴處產(chǎn)生高速液流。刀柄在環(huán)形腔中旋轉(zhuǎn)，借助數(shù)控機(jī)床的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)均勻唆涂O
[0022]本發(fā)明借助數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)，將涂覆液(犧牲層材料)或清洗液通過外部壓力注入刀柄內(nèi)部，刀柄上裝夾專用導(dǎo)流管，專用導(dǎo)流管與刀柄的裝夾方式同刀具與刀柄的裝夾方式相同，導(dǎo)流管頭部連接涂覆或清洗微噴嘴，在噴嘴出口處產(chǎn)生高速液流，同時(shí)利用機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的編程功能，使數(shù)控機(jī)床的主軸根據(jù)零件的形狀進(jìn)行不同運(yùn)動(dòng)，從而使得噴嘴出產(chǎn)生的高速液流能在復(fù)雜曲面、窄槽、以及其他復(fù)雜微納結(jié)構(gòu)表面的均勻涂覆，提高涂覆效率，改善涂覆的均勻性。
[0023]清洗噴嘴出口的高速清洗液，可以對(duì)一些微孔、微槽等較細(xì)小的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)有效清洗。
[0024]而且通過在涂覆結(jié)束后，通過機(jī)床的換刀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換到清洗功用的噴嘴(連接著裝有清洗液的注射器)，即可以把涂覆和清洗過程結(jié)合在同一裝置上，提高微細(xì)加工效率和加工質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)加工過程中涂覆犧牲層和清洗零件的一體化。
[0025]本發(fā)明能夠提供高速液流，通過調(diào)節(jié)氣缸壓力，實(shí)現(xiàn)不同的液流出口速度。
[0026]本發(fā)明所產(chǎn)生的高速液流能夠清洗、噴涂復(fù)雜曲面、窄槽以及其它微納結(jié)構(gòu)表面。
[0027]本發(fā)明裝置安裝于數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)上，零件加工時(shí)，如需涂覆或清洗，無需拆卸工件，刀柄內(nèi)部開設(shè)內(nèi)通道，直接進(jìn)行膠體涂覆或清洗，實(shí)現(xiàn)了在線處理。
[0028]注射器噴口處裝有單向閥，可以避免推桿回程運(yùn)動(dòng)時(shí)，造成的液體回流。
[0029]環(huán)形腔開設(shè)有環(huán)形通道，可以使得刀柄在旋轉(zhuǎn)時(shí)不間斷注液。
[0030]本發(fā)明導(dǎo)流管與刀柄聯(lián)接方式同刀具與刀柄的聯(lián)接方式相同，切削加工后，需要噴涂或者清洗，只要將刀具卸下，換上噴頭即可。
【附圖說明】
[0031]圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2.涂覆清洗裝置示意圖；
[0033]圖3.環(huán)形腔示意圖；
[0034]圖4.喂'嘴外觀不意圖；
[0035]圖5.注射器示意圖；
[0036]圖中I氣缸，2六角螺栓，3聯(lián)軸器，4注射器，5注射器的推桿，6注液口，7噴頭，8閘閥，9單向閥，10清洗涂覆裝置，11環(huán)形腔，12刀柄，13環(huán)形腔進(jìn)液通道，14環(huán)形通道，15軸承，16止動(dòng)環(huán)，17密封圈，18刀柄進(jìn)液通道，19刀柄內(nèi)通道，20彈簧夾頭，21導(dǎo)流管，22噴嘴，23高速液流，24零件，25密封圈凹槽，26軸承凹端。
【具體實(shí)施方式】
[0037]用于微型復(fù)雜零件在線清洗涂覆裝置10，包括注射器4，所述注射器的推桿5由一個(gè)氣缸I驅(qū)動(dòng)，注射器4的噴頭7與刀