一種用于微型復雜零件在線清洗涂覆裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明適用于微型零件加工及后處理領域，特別涉及一種用于清洗和涂覆加工表面的裝置。
【背景技術】
[0002]微細加工過程，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，嚴重時造成加工表面劃傷，使加工零件報廢。微細加工前，在加工表面涂覆犧牲層(低熔點合金、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。而且對于一些復雜曲面、窄槽、以及微納結構特征的涂覆尚無良好的方法。目前現(xiàn)有的微觀涂覆技術如熱噴涂、離子、爆炸噴槍、高速氧-燃料、光絲弧和火焰噴涂等技術因其可能因溫度高造成表面熱損傷或者涂覆結合強度高不容易去除，不適合噴涂抑制毛刺產(chǎn)生的犧牲層材料。
[0003]微細加工作為一個新興的技術領域具有廣闊的前景，而微細加工零件及產(chǎn)品在未來也將會占據(jù)著越來越大的市場比重。然而針對微小型復雜零件及產(chǎn)品，尚沒有適合的自動化或在線清洗裝置，微細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應用和微細加工技術應用的重要難題。現(xiàn)在存在的清洗技術，有高壓氣洗裝置，但是對于附著性質較強的膠體或者其它雜質清洗效果不佳。
[0004]發(fā)明目的
[0005]為了解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明公開了一種用于微型復雜零件在線清洗涂覆裝置及方法。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實驗采用如下技術方案:
[0007]一種用于微型復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氣缸驅動，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)形腔內的環(huán)形通道進入到刀柄的內部通道，且所述的刀柄在驅動裝置的驅動下能在環(huán)形腔內旋轉，在內部通道的出口安裝一個導流管，在所述的導流管內圈設有一個與其配合的噴嘴。
[0008]所述的氣缸通過聯(lián)軸器與注射器推桿相連，控制推桿的運動。
[0009]注射器側壁上端開設有注液口，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)接一個閘閥，可以在向注射器注液時防止液體泄漏。
[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)形通道進入刀柄內通道。液體經(jīng)過刀柄內通道進入導流管，并通過與導流管相連的噴嘴噴出，從而實現(xiàn)對微細復雜零件表面的涂覆和清洗；
[0012]所述的氣缸是動力裝置，可以控制調節(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，注射器固定在機床的固定構件上。
[0014]所述的注射器側壁上端開設有注液口，注液完成后，采用螺紋密封。注射器噴頭出口處螺旋聯(lián)接一個閘閥，可以在向注射器注液時防止液體泄漏。注射器與涂覆清洗裝置之間接有一個單向閥，可以防止液體回流。
[0015]所述的刀柄上開有4條與環(huán)形腔相連通的進液通道，且相鄰兩進液通道夾角成90°，環(huán)形腔與刀柄通過2個軸承聯(lián)接，所述軸承通過止動環(huán)定位，密封圈防止液體泄露。
[0016]所述的噴嘴與導流管之間安裝一個實現(xiàn)對導流管的夾緊固定的彈簧夾頭，且噴嘴與導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)控機床的固定機構上，機床刀柄通過軸承聯(lián)接環(huán)形腔，聯(lián)接方式如圖2所示，刀柄上裝夾專用導流管，專用導流管與刀柄的裝夾方式同刀具與刀柄的裝夾方式相同，導流管頭部連接涂覆或清洗微噴嘴。首先向注射器注液，然后注射器內液體經(jīng)注射器噴頭由軟管經(jīng)過單向閥，進入環(huán)形腔進液通道后，注入環(huán)形腔環(huán)形通道，沿著刀柄進液通道連續(xù)進液，保證刀柄到旋轉過程中不間斷噴涂或清洗；輸送的液體再由刀柄內通道，經(jīng)過導流管，流向噴嘴，并在其噴口處轉化為高速液流噴涂到零件上；刀柄在環(huán)形腔中旋轉，借助數(shù)控機床控制刀柄的精準運動以控制噴嘴處產(chǎn)生的高速液流，從而實現(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，關閉閘閥，并將液體由注射器注液口注入到注射器腔體內，完成注液過程，氣缸通過聯(lián)軸器帶動注射器推桿運動。
[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。當液體進入環(huán)形腔環(huán)形通道時，可以由進液通道不間斷的實現(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，借助數(shù)控機床的精準運動實現(xiàn)均勻唆涂O
[0022]本發(fā)明借助數(shù)控機床主軸系統(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部，刀柄上裝夾專用導流管，專用導流管與刀柄的裝夾方式同刀具與刀柄的裝夾方式相同，導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，同時利用機床數(shù)控系統(tǒng)的編程功能，使數(shù)控機床的主軸根據(jù)零件的形狀進行不同運動，從而使得噴嘴出產(chǎn)生的高速液流能在復雜曲面、窄槽、以及其他復雜微納結構表面的均勻涂覆，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，可以對一些微孔、微槽等較細小的結構實現(xiàn)有效清洗。
[0024]而且通過在涂覆結束后，通過機床的換刀結構轉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合在同一裝置上，提高微細加工效率和加工質量，并實現(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，通過調節(jié)氣缸壓力，實現(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、噴涂復雜曲面、窄槽以及其它微納結構表面。
[0027]本發(fā)明裝置安裝于數(shù)控機床主軸系統(tǒng)上，零件加工時，如需涂覆或清洗，無需拆卸工件，刀柄內部開設內通道，直接進行膠體涂覆或清洗，實現(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動時，造成的液體回流。
[0029]環(huán)形腔開設有環(huán)形通道，可以使得刀柄在旋轉時不間斷注液。
[0030]本發(fā)明導流管與刀柄聯(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)明的整體結構示意圖；
[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)形腔進液通道，14環(huán)形通道，15軸承，16止動環(huán)，17密封圈，18刀柄進液通道，19刀柄內通道，20彈簧夾頭，21導流管，22噴嘴，23高速液流，24零件，25密封圈凹槽，26軸承凹端。
【具體實施方式】
[0037]用于微型復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由一個氣缸I驅動，注射器4的噴頭7與刀