本发明涉及水射流设备领域的一种卧式高压水射流加工设备及工艺。
背景技术：
1、不锈钢、钛合金、高温合金、陶瓷等等材料被广泛应用于能源化工、航空航天、生物医疗等众多行业，但这些材料加工难度大、加工效率低、刀具磨损严重。以钛合金为例，其主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件；在一般工业中，用于制作电解工业的电极，发电站的冷凝器，石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。此外，还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等，虽然其用途广泛，但当钛合金的硬度大于hb350时切削加工特别困难，小于hb300时则容易出现粘刀现象，也难于切削，同时其在切削加工过程中，还存在变形系数小、切削温度高、冷硬现象严重等特点；
2、针对上述难加工的材料，利用高压水射流对工件进行高效粗加工，留下合适的加工余量，而后再利用数控机床对工件进行精密加工，从而在极大减小刀具磨损和工件热影响区的同时，实现对上述典型难加工材料的高效精密加工；
3、与普通加工方式相比，其不仅有效减少刀具磨损，还大大降低了工件的热影响区。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种卧式高压水射流加工设备，该发明不仅有效减少刀具磨损，还大大降低了工件的热影响区，利用高压水射流对工件进行高效粗加工，留下合适的加工余量，而后再利用数控机床对工件进行精密切割复杂曲面，提高工作效率。
2、本发明的目的是这样实现的：一种卧式高压水射流加工设备，包括主工作台及副工作台，所述主工作台、副工作台与地面之间分别配合设置有缓冲支腿，所述副工作台台上分别设置有滑动工作台部分，配合滑动工作台部分设置的水射流机械臂舱体部分；所述主工作台部分设置有立柱结构，设置在立柱结构一侧的电气控制部分，设置在立柱结构另外一侧的圆形刀具库部分，设置在立柱结构前面的装夹部分，所述装夹部分和刀库部分之间设置有转动机械手，所述装夹部分处还配合设置有高压水射流切割器结构，该高压水射流切割器结构环绕装夹部分设置；上述各个部分之间通过外壳进行隔开，主工作台和副工作台上还配合设置有壳体。
3、本发明工作时，前期工作之前，在圆形刀具库中安装好对应的刀具，安装完毕之后，做好相应的准备的工作；与此同时机械臂头端的零部件装夹机构对待加工的零部件进行自动装夹；自动装夹完毕后，然后通过机械臂将待加工零部件装到装夹部分上准备进行加工，前后移动组件带动进水管路进行前后移动动作、上下移动组件带动进水管路进行上下移动动作；设置在进水管路0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置的水射喷头开始工作并对待加工的零部件进行全方位无死角的一次粗加工；在进行一次粗加工的同时，设置在0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置的水射喷头还可以进行0°-90°方向的转动，与此同时，装夹部分也同步进行转动，这样实现360°无死角加工；一次粗加工结束后，此时进水管路关闭，前后移动组件带动进水管路朝后进行移动，进而避开切削；转动机械手上的上侧抓取部和下侧抓取部开始转动，同时圆形刀具库部分的刀具转动到对应的抓取的位置并被上侧抓取部和下侧抓取部抓取到；抓取到之后再将对应的刀具转动安装到装配部分上，然后对待加工的零部件进行二次粗加工；二次粗加工过程中，前后移动组件带动进水管路朝前移动并带动水射喷头进行低压冷却清洗；二次粗加工结束后进行再进行精加工，此时再使用另外一侧的精加工刀具进行精加工，这样可以实现一次动作，实现二次组加工和精加工过程；加工结束后，上侧抓取部和下侧抓取部退出，机械臂头端的零部件装夹机构对成品进行装夹，最后再收集起来。
4、本发明的有益效果在于，该发明不仅有效减少刀具磨损，还大大降低了工件的热影响区，利用高压水射流对工件进行高效粗加工，留下合适的加工余量，而后再利用数控机床对工件进行精密切割复杂曲面，提高工作效率。
5、作为本发明的进一步改进，为保证圆形刀库部能够正常稳定的进行工作；所述圆形刀具库部分包括刀库底座，设置在刀库底座上的纵向刀库座，纵向刀库座的侧面设置有圆形刀具库，圆形刀具库上设置有一圈刀具固定座，所述刀具固定座上设置有刀具，所述刀具设置有若干个种类。
6、作为本发明的进一步改进，为保证转动机械手能够快速准确的进行抓取工作，提高工作效率；所述转动机械手包括机械手底座，设置在机械手底座上的伸缩组件，配合伸缩组件设置的转动组件，所述转动组件上安装有抓取部，抓取部呈长条形设置包括上侧抓取部和下侧抓取部，伸缩组件带动抓取部进行前后伸缩移动，转动组件带动上侧抓取部和下侧抓取部进行转动抓取设置。
7、作为本发明的进一步改进，为保证上侧抓取部和下侧抓取部能够稳定的进行抓取；所述上侧抓取部和下侧抓取部分别包括半圆弧状卡盘，设置在半圆弧状卡盘中的限位扣和限位台阶，所述上侧抓取部和下侧抓取部中的半圆弧状卡盘反向设置。
8、作为本发明的进一步改进，为保证高压水射流切割器能够稳定快速的高效的进行工作；所述高压水射流切割器结构包括进水管路，进水管路上设置有前后移动组件并可带动进水管路进行前后移动，所述进水管路环绕装夹部分设置，所述进水管路上设置有若干个水射喷头，相邻的水射喷头间隔一段距离设置，所述进水管路还配合设置有上下移动组件并通过上下移动组件进行上下移动进而适应不同种类零部件加工的需求；所述进水管路的起点处还配合设置有闸门。
9、作为本发明的进一步改进，为保证进水管路能够正常进行稳定的高压水射流工作；所述进水管路呈环形设置，该进水管路环形设置在装夹部分的上侧，所述水射喷头依次设置在进水管路的0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置；所述0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置的水射喷头可在对应的位置上进行0°-90°方向的转动。
10、作为本发明的进一步改进，为保证水射流机械臂舱体部分能够快速准确的进行抓取；所述水射流机械臂舱体部分包括舱体工作台，设置在舱体工作台上的机械臂，该机械臂为多级机械臂，所述机械臂的头端配合设置有零部件装夹机构，通过零部件装夹机构实现对装夹部分上的零部件进行自动安装和取出。
11、本发明的另一个目的是提供一种卧式高压水射流加工设备的工艺，该发明不仅有效减少刀具磨损，实现对复杂曲面的精准切割，能有效加工大尺寸盲槽，减少了无效行程，提高了材料利用率和加工效率。
12、本发明工作时，包括
13、步骤一：前期工作之前，在圆形刀具库中安装好对应的刀具，安装完毕之后，做好相应的准备的工作；与此同时机械臂头端的零部件装夹机构对待加工的零部件进行自动装夹；
14、步骤二：自动装夹完毕后，然后通过机械臂将待加工零部件装到装夹部分上准备进行加工，前后移动组件带动进水管路进行前后移动动作、上下移动组件带动进水管路进行上下移动动作。
15、步骤三：设置在进水管路0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置的水射喷头开始工作并对待加工的零部件进行全方位无死角的一次粗加工；
16、步骤四：在进行一次粗加工的同时，设置在0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置的水射喷头还可以进行0°-90°方向的转动，与此同时，装夹部分也同步进行转动，这样实现360°无死角加工；
17、步骤五：一次粗加工结束后，此时进水管路关闭，前后移动组件带动进水管路朝后进行移动，进而避开切削；转动机械手上的上侧抓取部和下侧抓取部开始转动，同时圆形刀具库部分的刀具转动到对应的抓取的位置并被上侧抓取部和下侧抓取部抓取到；
18、步骤六：抓取到之后再将对应的刀具转动安装到装配部分上，然后对待加工的零部件进行二次粗加工；二次粗加工过程中，前后移动组件带动进水管路朝前移动并带动水射喷头进行低压冷却清洗；
19、步骤七：二次粗加工结束后进行再进行精加工，此时再使用另外一侧的精加工刀具进行精加工，这样可以实现一次动作，实现二次组加工和精加工过程；
20、步骤八：加工结束后，上侧抓取部和下侧抓取部退出，机械臂头端的零部件装夹机构对成品进行装夹，最后再收集起来。
1.一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于，包括主工作台及副工作台，所述主工作台、副工作台与地面之间分别配合设置有缓冲支腿，所述副工作台台上分别设置有滑动工作台部分，配合滑动工作台部分设置的水射流机械臂舱体部分；所述主工作台部分设置有立柱结构，设置在立柱结构一侧的电气控制部分，设置在立柱结构另外一侧的圆形刀具库部分，设置在立柱结构前面的装夹部分，所述装夹部分和刀库部分之间设置有转动机械手，所述装夹部分处还配合设置有高压水射流切割器结构，该高压水射流切割器结构环绕装夹部分设置；上述各个部分之间通过外壳进行隔开，主工作台和副工作台上还配合设置有壳体。
2.根据权利要求1所述的一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于：所述圆形刀具库部分包括刀库底座，设置在刀库底座上的纵向刀库座，纵向刀库座的侧面设置有圆形刀具库，圆形刀具库上设置有一圈刀具固定座，所述刀具固定座上设置有刀具，所述刀具设置有若干个种类。
3.根据权利要求1所述的一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于：所述转动机械手包括机械手底座，设置在机械手底座上的伸缩组件，配合伸缩组件设置的转动组件，所述转动组件上安装有抓取部，抓取部呈长条形设置包括上侧抓取部和下侧抓取部，伸缩组件带动抓取部进行前后伸缩移动，转动组件带动上侧抓取部和下侧抓取部进行转动抓取设置。
4.根据权利要求3所述的一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于：所述上侧抓取部和下侧抓取部分别包括半圆弧状卡盘，设置在半圆弧状卡盘中的限位扣和限位台阶，所述上侧抓取部和下侧抓取部中的半圆弧状卡盘反向设置。
5.根据权利要求1所述的一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于：所述高压水射流切割器结构包括进水管路，进水管路上设置有前后移动组件并可带动进水管路进行前后移动，所述进水管路环绕装夹部分设置，所述进水管路上设置有若干个水射喷头，相邻的水射喷头间隔一段距离设置，所述进水管路还配合设置有上下移动组件并通过上下移动组件进行上下移动进而适应不同种类零部件加工的需求；所述进水管路的起点处还配合设置有闸门。
6.根据权利要求5所述的一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于：所述进水管路呈环形设置，该进水管路环形设置在装夹部分的上侧，所述水射喷头依次设置在进水管路的0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置；所述0°位置、45°位置、90°位置、135°位置及180°位置的水射喷头可在对应的位置上进行0°-90°方向的转动。
7. 根据权利要求1所述的一种卧式高压水射流加工设备，其特征在于：所述水射流机械臂舱体部分包括舱体工作台，设置在舱体工作台上的机械臂，该机械臂为多级机械臂，所述机械臂的头端配合设置有零部件装夹机构，通过零部件装夹机构实现对装夹部分上的零部件进行自动安装和取出。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种卧式高压水射流加工设备的工艺，其特征在于：包括
