JPH03208559A - ウォータジェット式切削装置用切削ヘッド - Google Patents
ウォータジェット式切削装置用切削ヘッドInfo
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- JPH03208559A JPH03208559A JP2158530A JP15853090A JPH03208559A JP H03208559 A JPH03208559 A JP H03208559A JP 2158530 A JP2158530 A JP 2158530A JP 15853090 A JP15853090 A JP 15853090A JP H03208559 A JPH03208559 A JP H03208559A
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 61
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
- B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
- B24C5/04—Nozzles therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
- B05B15/14—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts
- B05B15/18—Arrangements for preventing or controlling structural damage to spraying apparatus or its outlets, e.g. for breaking at desired places; Arrangements for handling or replacing damaged parts for improving resistance to wear, e.g. inserts or coatings; for indicating wear; for handling or replacing worn parts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T83/00—Cutting
- Y10T83/364—By fluid blast and/or suction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、加工片を切削するための高速流体ジェットを
形成する切削ヘッドを有する流体ジェット式切削装置に
係り、更に詳細には研摩材を含むウォータジェットを形
成する切削ヘッドに係る。
形成する切削ヘッドを有する流体ジェット式切削装置に
係り、更に詳細には研摩材を含むウォータジェットを形
成する切削ヘッドに係る。
[従来の技術コ
研摩材を懸濁状態にて含むウオータジエ・ソトを使用し
て加工片を切削することは既に知られている。流体ジェ
ット式切削装置は水の圧力を6000 0 psi
(4 2 0 0kg/c4)程度の範囲に増圧する増
圧装置として知られたポンプを有している。
て加工片を切削することは既に知られている。流体ジェ
ット式切削装置は水の圧力を6000 0 psi
(4 2 0 0kg/c4)程度の範囲に増圧する増
圧装置として知られたポンプを有している。
超高圧水は水の高速流を有するジェットを形成する小さ
いオリフィスを有する宝石ノズルに通される。ウォータ
ジェットーの切削力を増大させるべく、ジェット流には
従来より研摩材が添加されている。
いオリフィスを有する宝石ノズルに通される。ウォータ
ジェットーの切削力を増大させるべく、ジェット流には
従来より研摩材が添加されている。
研摩材は宝石ノズルのオリフィスより下流側にて混合領
域に導入されることにより水に添加され、混合領域に於
て水ジェットに捕捉される。研摩材を含むジェットは混
合領域を通過し、混合領域よりジェットを加工片へ向け
て導く細長いノズルを経て流出する。
域に導入されることにより水に添加され、混合領域に於
て水ジェットに捕捉される。研摩材を含むジェットは混
合領域を通過し、混合領域よりジェットを加工片へ向け
て導く細長いノズルを経て流出する。
混合ノズルの寿命を長くするためには、内部通路は研摩
材を含むジェットと実質的に同心でなければならないこ
とが知られている。混合ノズルの構成材料が早く浸食さ
れるので、ノズルは早く摩耗し、非効率的になる。従っ
て同心性及び整合性を確保することが困難である。また
宝石の欠陥によりウォータジェットの経路が偏向され′
る。宝石の組込みによりウオータジェットが更に混合室
の長手方向軸線及びノズルの通路より偏向されることが
ある。また切削ヘッドの構成部材の製造公差によりウォ
ータジェットの経路や混合室及びノズルの通路の長手方
向軸線が変化されることがある。
材を含むジェットと実質的に同心でなければならないこ
とが知られている。混合ノズルの構成材料が早く浸食さ
れるので、ノズルは早く摩耗し、非効率的になる。従っ
て同心性及び整合性を確保することが困難である。また
宝石の欠陥によりウォータジェットの経路が偏向され′
る。宝石の組込みによりウオータジェットが更に混合室
の長手方向軸線及びノズルの通路より偏向されることが
ある。また切削ヘッドの構成部材の製造公差によりウォ
ータジェットの経路や混合室及びノズルの通路の長手方
向軸線が変化されることがある。
かかる問題を解消する一つの方法は、流体ジェット及び
研摩材ジェットがノズルの内部通路と同心になるよう調
節構造を設けることである。宝石及びそのオリフィスの
ための調節構造の一例が米国特許第4.817.874
号に記載されている。
研摩材ジェットがノズルの内部通路と同心になるよう調
節構造を設けることである。宝石及びそのオリフィスの
ための調節構造の一例が米国特許第4.817.874
号に記載されている。
[発明の概要コ
本発明は流体ジェット式切削装置のための切削ヘッドに
関するものである。本発明の切削ヘッドはオリフィス要
素のオリフィス及びジェットを加工片へ向けて導くノズ
ルの通路と同心の水流の軸線の如き流体流の長手方向軸
線を有している。また切削ヘッドは長手方向軸線及び超
高圧水を受ける比較的大きい上流側の水導入室を有する
本体を含んでいる。比較的小さい孔、即ちオリフィスを
有するオリフィス要素が長手方向軸線と整合され、室に
開口している。オリフィス要素は長手方向軸線と整合さ
れオリフィスと連通する出口通路を備えたホールダに装
着される。ホールダは本体に設けられた先細状の円錐形
のリセスと共働してオリフィスを本体の長手方向軸線と
整合させる円錐面を有している。本体は長手方向軸線と
整合された研摩材混合室を有するインサート体を受入れ
る横断方向の孔を有している。長手方向軸線と整合され
た通路を有する細長いノズルがインサート体の下流側に
て本体に装着されている。コレットがノズルを把持して
ノズルを本体に保持している。本体はコレットのテーパ
面と係合してノズルの通路を本体の長手方向軸線と整合
させる上流側へ面する円錐面を有している。本体及びコ
レットの円錐形面は、それらが本体の長手方向軸線に対
し同心になるよう精密加工されている。ノズルの通路か
長手方向軸線に整合されるよう、ノズルはその内周面を
基準に心出しされる。オリフィス要素及びホールダは一
つのユニットとして本体より交換される。ホールダ及び
本体の互いに共働する円錐面によりオリフィスが本体の
長手方向軸線と整合される。ノズルが交換される場合に
は、コレット及び本体の円錐面によりノズルの通路が長
手方向軸線と整合した状態に位置決めされる。ノズルが
長手方向軸線と整合されることにより、ノズルの内部通
路が均一に且同心に摩耗し、これによりノズルの寿命が
長くされる。オリフィスとノズルの通路の人口との間の
距離が比較的短いので、水の流れがコヒーレントに維持
され、水の流れとノズルの通路との角方向の非整合が低
減される。オリフィス要素がそれに通常の摩耗が生じた
ことにより新しいオリフィス要素と交換される場合にも
、研摩材の流れの位置及びオリフィスの整合性が変化さ
れることはない。本体はカップリングのパイロット面に
係合し、これにより角方向の非整合及び平行な非整合が
低減される。
関するものである。本発明の切削ヘッドはオリフィス要
素のオリフィス及びジェットを加工片へ向けて導くノズ
ルの通路と同心の水流の軸線の如き流体流の長手方向軸
線を有している。また切削ヘッドは長手方向軸線及び超
高圧水を受ける比較的大きい上流側の水導入室を有する
本体を含んでいる。比較的小さい孔、即ちオリフィスを
有するオリフィス要素が長手方向軸線と整合され、室に
開口している。オリフィス要素は長手方向軸線と整合さ
れオリフィスと連通する出口通路を備えたホールダに装
着される。ホールダは本体に設けられた先細状の円錐形
のリセスと共働してオリフィスを本体の長手方向軸線と
整合させる円錐面を有している。本体は長手方向軸線と
整合された研摩材混合室を有するインサート体を受入れ
る横断方向の孔を有している。長手方向軸線と整合され
た通路を有する細長いノズルがインサート体の下流側に
て本体に装着されている。コレットがノズルを把持して
ノズルを本体に保持している。本体はコレットのテーパ
面と係合してノズルの通路を本体の長手方向軸線と整合
させる上流側へ面する円錐面を有している。本体及びコ
レットの円錐形面は、それらが本体の長手方向軸線に対
し同心になるよう精密加工されている。ノズルの通路か
長手方向軸線に整合されるよう、ノズルはその内周面を
基準に心出しされる。オリフィス要素及びホールダは一
つのユニットとして本体より交換される。ホールダ及び
本体の互いに共働する円錐面によりオリフィスが本体の
長手方向軸線と整合される。ノズルが交換される場合に
は、コレット及び本体の円錐面によりノズルの通路が長
手方向軸線と整合した状態に位置決めされる。ノズルが
長手方向軸線と整合されることにより、ノズルの内部通
路が均一に且同心に摩耗し、これによりノズルの寿命が
長くされる。オリフィスとノズルの通路の人口との間の
距離が比較的短いので、水の流れがコヒーレントに維持
され、水の流れとノズルの通路との角方向の非整合が低
減される。オリフィス要素がそれに通常の摩耗が生じた
ことにより新しいオリフィス要素と交換される場合にも
、研摩材の流れの位置及びオリフィスの整合性が変化さ
れることはない。本体はカップリングのパイロット面に
係合し、これにより角方向の非整合及び平行な非整合が
低減される。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
[実施例]
第1図に符号13にて全体的に示された切削ヘッドより
発射される研摩材を含む超高圧のジェット12にて金属
、プラスチック、セラミック等の物質よりなる加工片1
1を切削するウォータジェット式切削装置10が図示さ
れている。ウォータジェット式切削式装置には他の種類
の液体や混合液体が使用されても会い。2 5 0 0
0 psi ( 1 76 0 kg / cd )
の如き超高圧水が増圧装置14により発生され、切削ヘ
ッド13へ供給される。ポンブ16が増圧装置14を作
動させるべく流れ方向を逆転可能なソレノイド弁17を
経て増圧装置へ加圧された水を供給するようになってい
る。通常の圧力の水18が増圧装置14へ供給され、増
圧装置により水の圧力が上昇され、増圧された水がアキ
ュームレータ22に連通する導管19及び21へ吐出さ
れる。パイプ23が60000psi(4 2 0 0
}cg/cj)又はそれ以上の如き超高圧の水をアキュ
ームレータ22より切削ヘッド13の入口へ供給するよ
うになっている。
発射される研摩材を含む超高圧のジェット12にて金属
、プラスチック、セラミック等の物質よりなる加工片1
1を切削するウォータジェット式切削装置10が図示さ
れている。ウォータジェット式切削式装置には他の種類
の液体や混合液体が使用されても会い。2 5 0 0
0 psi ( 1 76 0 kg / cd )
の如き超高圧水が増圧装置14により発生され、切削ヘ
ッド13へ供給される。ポンブ16が増圧装置14を作
動させるべく流れ方向を逆転可能なソレノイド弁17を
経て増圧装置へ加圧された水を供給するようになってい
る。通常の圧力の水18が増圧装置14へ供給され、増
圧装置により水の圧力が上昇され、増圧された水がアキ
ュームレータ22に連通する導管19及び21へ吐出さ
れる。パイプ23が60000psi(4 2 0 0
}cg/cj)又はそれ以上の如き超高圧の水をアキュ
ームレータ22より切削ヘッド13の入口へ供給するよ
うになっている。
切削ヘッド13は加工片11より所望の部材を切出すべ
く加工片に対し相対的に駆動される。切削ヘッド13に
連結されたX−Y制御装置24により、ジェット12の
切断経路を設定するコンビ二一タプログラムの制御に応
答してホールダ13が駆動されるようになっている。
く加工片に対し相対的に駆動される。切削ヘッド13に
連結されたX−Y制御装置24により、ジェット12の
切断経路を設定するコンビ二一タプログラムの制御に応
答してホールダ13が駆動されるようになっている。
切削ヘッド13は横方向に延在するニツプル26を有し
ており、該ニップルは細長いホース28により粉粒状の
研摩材を貯容するホッパ27に接続されている。ホース
28はニップル26より過剰の研摩材を排出させるオー
バフローチューブ2つに隣接してニツブル26に嵌合し
ている。ホッパ27は研摩材供給ユニット34の上方に
配置された実質的に直立したタンク31を有している。
ており、該ニップルは細長いホース28により粉粒状の
研摩材を貯容するホッパ27に接続されている。ホース
28はニップル26より過剰の研摩材を排出させるオー
バフローチューブ2つに隣接してニツブル26に嵌合し
ている。ホッパ27は研摩材供給ユニット34の上方に
配置された実質的に直立したタンク31を有している。
供給ユニット34に接続された空気供給源36よりの空
気により、研摩材がホース28を経てニツブル26内へ
、更には切削ヘッド13内へ空気と共に流されるように
なっている。研摩材は一様な物理的、化学的、微細組織
の性質を有する粉砕されたアルマディンガーネットであ
る。この物質は環境に対する影響か小さい天然鉱物であ
る。
気により、研摩材がホース28を経てニツブル26内へ
、更には切削ヘッド13内へ空気と共に流されるように
なっている。研摩材は一様な物理的、化学的、微細組織
の性質を有する粉砕されたアルマディンガーネットであ
る。この物質は環境に対する影響か小さい天然鉱物であ
る。
第2図に於で、切削ヘッド13は水導入室38を有する
実質的に直立した本体37を有している。
実質的に直立した本体37を有している。
カップリング43がパイブ23を本体37に接続してい
る。本体37の上端に雌ねじ41を有するスリーブ39
がカップリング43の雄ねじを有する端部42を受入れ
ている。カップリング43は超高圧水が室38へ供給さ
れるよう室38に開口する通路44を有している。通路
44の上ttsハパイプ23の端部とシール係合するシ
ールブラグ46を受入れている。パイブ23はカップリ
ング43の上端に設けられたスリーブ47内にねじ込ま
れている。スリーブ47はパイブ23の雄ねじを受入れ
る雌ねじ48を有している。ブラグ46はバイプ23の
通路よりカップリングの通路44に連通ずる通路49を
有している。第2図及び第3図に示されている如く、カ
ップリング43の他端は本体37に設けられた円筒形の
リセス52に嵌合する円筒状のボス51を有している。
る。本体37の上端に雌ねじ41を有するスリーブ39
がカップリング43の雄ねじを有する端部42を受入れ
ている。カップリング43は超高圧水が室38へ供給さ
れるよう室38に開口する通路44を有している。通路
44の上ttsハパイプ23の端部とシール係合するシ
ールブラグ46を受入れている。パイブ23はカップリ
ング43の上端に設けられたスリーブ47内にねじ込ま
れている。スリーブ47はパイブ23の雄ねじを受入れ
る雌ねじ48を有している。ブラグ46はバイプ23の
通路よりカップリングの通路44に連通ずる通路49を
有している。第2図及び第3図に示されている如く、カ
ップリング43の他端は本体37に設けられた円筒形の
リセス52に嵌合する円筒状のボス51を有している。
ウォータジェットの出口の位置を正確に整合させること
ができるよう、ボス51は通路44を室38の長手方向
軸線35と整合させるようなっている。第2図に示され
ている如く、軸線35は本体37の長手方向軸線でもあ
り、また本体37及びこれに取付けられたノズル87内
の水通路の軸線でもある。
ができるよう、ボス51は通路44を室38の長手方向
軸線35と整合させるようなっている。第2図に示され
ている如く、軸線35は本体37の長手方向軸線でもあ
り、また本体37及びこれに取付けられたノズル87内
の水通路の軸線でもある。
第4図及び第5図に於で、一対の環状シール53及び5
4を含むフェースシール組立体がリセス52の下端に配
置されており、ボス51の下端に係合して本体37とカ
ップリング43との間をシールしている。第5図に示さ
れている如く、環状シール53及び54はボス51の下
端56と本体37のリセス52の底面57との間にて圧
縮された状態でこれらにシール係合している。シール5
4はシール53の内側に配置されたOリングであ・る。
4を含むフェースシール組立体がリセス52の下端に配
置されており、ボス51の下端に係合して本体37とカ
ップリング43との間をシールしている。第5図に示さ
れている如く、環状シール53及び54はボス51の下
端56と本体37のリセス52の底面57との間にて圧
縮された状態でこれらにシール係合している。シール5
4はシール53の内側に配置されたOリングであ・る。
シール53はOリングのための圧縮されたバックアップ
要素として作用する環状のプラスチック部材である。こ
のフェースシール組立体は静的なクラッシュシールに比
して低いシールトルクしか必要としない。フェースシー
ル組立体によれば、ボス51とリセス52を囲繞する円
筒壁55とが金属間接触することが可能であり、これに
よりノズルの整合が正確に達成される。円筒璧55は本
体37がカップリング43と長手方向に整合されること
を可能にする長手方向軸線35と同心のバイロット面で
ある。本体37をカップリング43より取外し、カップ
リングに対し本体の長手方向の整合状態を補正すること
なく本体を交換することが可能である。この一二とによ
り水の排出流が水供給系に対し適正に位置決めされる。
要素として作用する環状のプラスチック部材である。こ
のフェースシール組立体は静的なクラッシュシールに比
して低いシールトルクしか必要としない。フェースシー
ル組立体によれば、ボス51とリセス52を囲繞する円
筒壁55とが金属間接触することが可能であり、これに
よりノズルの整合が正確に達成される。円筒璧55は本
体37がカップリング43と長手方向に整合されること
を可能にする長手方向軸線35と同心のバイロット面で
ある。本体37をカップリング43より取外し、カップ
リングに対し本体の長手方向の整合状態を補正すること
なく本体を交換することが可能である。この一二とによ
り水の排出流が水供給系に対し適正に位置決めされる。
N6図及び第7図に示されている如く、本体37は室3
8のベース部に円筒壁58を有している。
8のベース部に円筒壁58を有している。
壁58は横断方向の円筒孔61に開口する下流方向へ先
細状をなす円錐壁59に接続されている。
細状をなす円錐壁59に接続されている。
円筒璧58及び円錐壁59は本体37の長手方向軸線3
5と同心である。本体37は円錐壁59が本体37の長
手方向軸線35と正確に同心関係をなすよう精密加工さ
れている。ホールダ62がルビーや他の硬質の材料より
なる円筒形のオリフィス要素63を支持している。オリ
フィス要素63は本体37の軸1935及び通路44と
長手方向に整合された小さい孔、即ちオリフィス64を
有している。オリフィス要素63はホールダ62の上端
に設けられた円筒形のポケット66内に配置されている
。オリフィス要素63の円筒形の外面はポケット66の
円筒壁と締嵌めにて嵌合しており、これによりオリフィ
ス要素63がホールダ62上に保持されている。ホール
ダ62は第8図に示されている如くオリフィス要素63
の下方に配置されオリフィス64と軸線方向に整合され
た通路67を有している。またホールダ62は本体37
の円筒壁58内へ図にて下方へ延在する円筒壁68と、
本体37の円錐壁59に嵌合する下流側方向に先細状を
なす円錐壁69とを有している。ホールダの円錐壁69
は軸線35に対し正確に同心に位置決めされるよう研削
されている。オリフィス要素63はホールダ62に予め
装着され、オリフィス64がホールダの軸線と長手方向
に整合された状態にあるか否かが検査される。圧縮可能
な材料よりなるOリング7lが壁58を囲繞し、これに
よりホールダ62を本体37上に保持している。
5と同心である。本体37は円錐壁59が本体37の長
手方向軸線35と正確に同心関係をなすよう精密加工さ
れている。ホールダ62がルビーや他の硬質の材料より
なる円筒形のオリフィス要素63を支持している。オリ
フィス要素63は本体37の軸1935及び通路44と
長手方向に整合された小さい孔、即ちオリフィス64を
有している。オリフィス要素63はホールダ62の上端
に設けられた円筒形のポケット66内に配置されている
。オリフィス要素63の円筒形の外面はポケット66の
円筒壁と締嵌めにて嵌合しており、これによりオリフィ
ス要素63がホールダ62上に保持されている。ホール
ダ62は第8図に示されている如くオリフィス要素63
の下方に配置されオリフィス64と軸線方向に整合され
た通路67を有している。またホールダ62は本体37
の円筒壁58内へ図にて下方へ延在する円筒壁68と、
本体37の円錐壁59に嵌合する下流側方向に先細状を
なす円錐壁69とを有している。ホールダの円錐壁69
は軸線35に対し正確に同心に位置決めされるよう研削
されている。オリフィス要素63はホールダ62に予め
装着され、オリフィス64がホールダの軸線と長手方向
に整合された状態にあるか否かが検査される。圧縮可能
な材料よりなるOリング7lが壁58を囲繞し、これに
よりホールダ62を本体37上に保持している。
第7図に示されている如く、Oリング71はホールダ6
2の上端の周りに形成された環状溝内に圧縮された状態
にて嵌込まれている。
2の上端の周りに形成された環状溝内に圧縮された状態
にて嵌込まれている。
第2図、第7図、第9図に示されている如く、横断方向
の円筒孔61内には円筒形のインサート体72が配置さ
れている。インサート体72は本体が摩耗しないよう超
硬合金の如き耐摩耗性に優れた物質にて形成されている
。インサート体72の両端には一対のOリング73及び
74が円筒孔61とシール係合した状態にて配置されて
いる。
の円筒孔61内には円筒形のインサート体72が配置さ
れている。インサート体72は本体が摩耗しないよう超
硬合金の如き耐摩耗性に優れた物質にて形成されている
。インサート体72の両端には一対のOリング73及び
74が円筒孔61とシール係合した状態にて配置されて
いる。
インサート体72はその一端に横断方向の溝76を有し
、該溝はインサート体72を円筒孔61内にて回転し位
置決めするために使用されるブレードやドライバの如き
工具を受入れるようになっている。円筒孔61の他端は
インサート体72を本体37より押出したりそれを新し
いオリフィスと交換するための工具を受入れる孔77を
有している。
、該溝はインサート体72を円筒孔61内にて回転し位
置決めするために使用されるブレードやドライバの如き
工具を受入れるようになっている。円筒孔61の他端は
インサート体72を本体37より押出したりそれを新し
いオリフィスと交換するための工具を受入れる孔77を
有している。
インサート体72の中央部はホールダの通路67及び本
体37の下端に設けられた孔86に開口する横断方向の
室78を有している。また第2図に示されている如く、
インサート体72は室78へ研摩材を供給するニソブル
26を受入れる通路に開口する横方向の通路79を有し
ており、室78内に於で研摩材が第2図に於で矢印10
2にて示されている如く室78内を流れる高速水流と混
合されるようになっている。インサート体72の下端は
室78の下端を囲繞する平坦部81を有している。
体37の下端に設けられた孔86に開口する横断方向の
室78を有している。また第2図に示されている如く、
インサート体72は室78へ研摩材を供給するニソブル
26を受入れる通路に開口する横方向の通路79を有し
ており、室78内に於で研摩材が第2図に於で矢印10
2にて示されている如く室78内を流れる高速水流と混
合されるようになっている。インサート体72の下端は
室78の下端を囲繞する平坦部81を有している。
インサート体72はねじ82により本体37に保持され
るようになっている。第2図に示されている如く、ねじ
82は本体37の側面に設けられたねじ孔83にねじ込
まれている。ねじ82の前端はインサート体72の側面
に設けれたリセス84に嵌入し、これにより室78を軸
線35及びオリフィス要素63のオリフィス64と長手
方向に整合された位置に位置決めし且維持している。室
78の中央へ流れる高速の水の流れは室78に於で研摩
材をビックアップし、研摩材を水内に捕捉する。室78
内を流れる高速の水の流れはその流れの周りに低圧の領
域を形成し、該領域は研摩材を水内へ引込み、研摩材は
水によりノズル87の通路88内へ搬送される。研摩材
は高速の水の流れの周りに環状に供給される研摩材の供
給態様を実質的に変化させることなくインサート体を浸
食して室78を拡大する。
るようになっている。第2図に示されている如く、ねじ
82は本体37の側面に設けられたねじ孔83にねじ込
まれている。ねじ82の前端はインサート体72の側面
に設けれたリセス84に嵌入し、これにより室78を軸
線35及びオリフィス要素63のオリフィス64と長手
方向に整合された位置に位置決めし且維持している。室
78の中央へ流れる高速の水の流れは室78に於で研摩
材をビックアップし、研摩材を水内に捕捉する。室78
内を流れる高速の水の流れはその流れの周りに低圧の領
域を形成し、該領域は研摩材を水内へ引込み、研摩材は
水によりノズル87の通路88内へ搬送される。研摩材
は高速の水の流れの周りに環状に供給される研摩材の供
給態様を実質的に変化させることなくインサート体を浸
食して室78を拡大する。
長手方向通路88を有する細長い円筒形のノズル87は
、室78の軸線35及びオリフィス要素63のオリフィ
ス64と長手方向に整合された状態にて本体37に装着
されている。ノズルの一つの実施例に於では、通路88
は僅かにテーパ状をなす細長い内壁を有し、該内壁の下
流側部分は吐出口8つを有する円筒形をなしている。耐
摩耗性を有する超硬合金よりなるノズルの一例が米国特
許第3,419,220号に記載されている。切削ヘッ
ド13には他の型式のノズルが使用されてもよい。ノズ
ル87は超硬合金の如き耐摩耗性に優れた材料よりなる
円筒形のチューブである。ノズル87に他の硬質で耐摩
耗性に優れた材料が使用されてもよい。ノズル87の図
にて上端はインサート体72の底面に係合した状態にて
配置されている。オリフィス要素63はノズル87の通
路88の入口より比較的短い長手方向の距離にて隔置さ
れている。この短い距離により、ノズル87に対するオ
リフィス要素63の角方向の非整合が低減され、また室
78内を流れる水の流れのコヒーレント性が維持される
。ノズル87は本体37の図にて下方へ延在するボス9
0を貫通して延在している。ボス90はキャップ96に
螺合する雄ねじ91を有している。またボス90は図に
て上方へ孔86まで延在する上流側方向に先細状をなす
内W92を有している。Oリング95が内璧92のベー
ス部に於てノズル87を囲繞して孔86をシールしてお
り、これにより空気が通路88内へ流入することが防止
され、また室78内が減圧状態に維持されるようになっ
ている。ノズル87は環状の分割型のコレット93によ
り本体37の軸線35と整合した状態に保持されている
。コレット93の外面はテーパ状をなすフィンガ94を
有し、ボス90のテーパ状をなす内壁92と面接触した
状態にて嵌合している。内壁92は上流側方向に先細状
をなし軸線35と同心の円錐面を有している。また内壁
92はそれが軸線35と正確に同心になるよう精密加工
されている。第11図に示されたコレット93は周方向
に互いに隔置された複数個のフィンガ94を有し、これ
らのフィンガは一端に於で互いに連結されることにより
コレット93を形成している。またフィンガ94は円弧
状の内面を有し、各内面はノズル87の外面と密に面接
触している。第2図及び第12図に示されている如く、
キャップ96はコレット93の底面に係合する底壁97
及びノズル87を受入れるための孔98を有している。
、室78の軸線35及びオリフィス要素63のオリフィ
ス64と長手方向に整合された状態にて本体37に装着
されている。ノズルの一つの実施例に於では、通路88
は僅かにテーパ状をなす細長い内壁を有し、該内壁の下
流側部分は吐出口8つを有する円筒形をなしている。耐
摩耗性を有する超硬合金よりなるノズルの一例が米国特
許第3,419,220号に記載されている。切削ヘッ
ド13には他の型式のノズルが使用されてもよい。ノズ
ル87は超硬合金の如き耐摩耗性に優れた材料よりなる
円筒形のチューブである。ノズル87に他の硬質で耐摩
耗性に優れた材料が使用されてもよい。ノズル87の図
にて上端はインサート体72の底面に係合した状態にて
配置されている。オリフィス要素63はノズル87の通
路88の入口より比較的短い長手方向の距離にて隔置さ
れている。この短い距離により、ノズル87に対するオ
リフィス要素63の角方向の非整合が低減され、また室
78内を流れる水の流れのコヒーレント性が維持される
。ノズル87は本体37の図にて下方へ延在するボス9
0を貫通して延在している。ボス90はキャップ96に
螺合する雄ねじ91を有している。またボス90は図に
て上方へ孔86まで延在する上流側方向に先細状をなす
内W92を有している。Oリング95が内璧92のベー
ス部に於てノズル87を囲繞して孔86をシールしてお
り、これにより空気が通路88内へ流入することが防止
され、また室78内が減圧状態に維持されるようになっ
ている。ノズル87は環状の分割型のコレット93によ
り本体37の軸線35と整合した状態に保持されている
。コレット93の外面はテーパ状をなすフィンガ94を
有し、ボス90のテーパ状をなす内壁92と面接触した
状態にて嵌合している。内壁92は上流側方向に先細状
をなし軸線35と同心の円錐面を有している。また内壁
92はそれが軸線35と正確に同心になるよう精密加工
されている。第11図に示されたコレット93は周方向
に互いに隔置された複数個のフィンガ94を有し、これ
らのフィンガは一端に於で互いに連結されることにより
コレット93を形成している。またフィンガ94は円弧
状の内面を有し、各内面はノズル87の外面と密に面接
触している。第2図及び第12図に示されている如く、
キャップ96はコレット93の底面に係合する底壁97
及びノズル87を受入れるための孔98を有している。
キャップ96がボス90に対しねじ付けられると、コレ
ット93のフィンガ94は周方向に互いに近付くことに
よりノズル87を強固に把持する。内壁92はノズル8
7が軸線35及びオリフィス要素63のオリフィス64
と軸線方向に整合された状態を維持する。
ット93のフィンガ94は周方向に互いに近付くことに
よりノズル87を強固に把持する。内壁92はノズル8
7が軸線35及びオリフィス要素63のオリフィス64
と軸線方向に整合された状態を維持する。
ノズル87を新しいノズルと交換し得るよう、コレット
93を本体37より取外すことができるようになってい
る。内壁92のクリアランスはOてあるので、新しいノ
ズルの通路は軸線35と長手方向に整合された状態に維
持される。
93を本体37より取外すことができるようになってい
る。内壁92のクリアランスはOてあるので、新しいノ
ズルの通路は軸線35と長手方向に整合された状態に維
持される。
使用に際しては、第2図に示されている如く、2500
0 psi(1760kg/cd)の如き超高圧水が
パイプ23を経てカップリング43へ供給され、更に通
路44を経て本体37の室38へ供給される。矢印10
2にて示された水の高速の連続的な流れがオリフィス6
4より流出し、インサート体72の室78内へ導かれる
。室38は第6図及び第7図に示されている如くオリフ
ィス64の断面積に比して大きい断面積を有しているの
で、水の流れのコヒーレント性が維持される。研摩材は
矢印101にて示されている如くニツプル26の通路を
流れ、室78を流れる水の流れと混合する。ウォータジ
ェット内の水及び研摩材の混合物はノズル87の通路8
8内へ搬送される。水に捕捉された研摩材は水を加速し
、研摩材を含むウォータジェット12として吐出口8つ
より吐出される。第1図に示されている如く、ジェット
12は加工片11を切削する。加工片11の下方に配置
されたコレクタ103がジェット12及び加工片11よ
り切削された材料を捕捉する。コレクタ103に蓄積し
た材料はホース104を経て図には示されていない固液
分離装置へ供給されてよい。
0 psi(1760kg/cd)の如き超高圧水が
パイプ23を経てカップリング43へ供給され、更に通
路44を経て本体37の室38へ供給される。矢印10
2にて示された水の高速の連続的な流れがオリフィス6
4より流出し、インサート体72の室78内へ導かれる
。室38は第6図及び第7図に示されている如くオリフ
ィス64の断面積に比して大きい断面積を有しているの
で、水の流れのコヒーレント性が維持される。研摩材は
矢印101にて示されている如くニツプル26の通路を
流れ、室78を流れる水の流れと混合する。ウォータジ
ェット内の水及び研摩材の混合物はノズル87の通路8
8内へ搬送される。水に捕捉された研摩材は水を加速し
、研摩材を含むウォータジェット12として吐出口8つ
より吐出される。第1図に示されている如く、ジェット
12は加工片11を切削する。加工片11の下方に配置
されたコレクタ103がジェット12及び加工片11よ
り切削された材料を捕捉する。コレクタ103に蓄積し
た材料はホース104を経て図には示されていない固液
分離装置へ供給されてよい。
切削ヘッド103の長手方向軸線35に対し切削ヘッド
の構成部材を整合し直したり調整したりすることなく切
削へ・六ドの構成部材を取外して新しい部材に交換する
ことができる。キャップ96をボス90より緩めること
によりノズル87が取外される。次いでコレット93が
取外される。コレットが取外されると、ノズル87は本
体37より図にて下方へ引抜かれ得るようになる。次い
で新しいノズルがコレット93内に挿入され、コレット
によりノズルが把持され、キャップ96により所定の位
置に保持される。テーパ状の内壁92に対し作用するコ
レット93はノズル87の通路88が軸線35及びオリ
フィス要素63のオリフィス64と長手方向に整合され
た状態にノズルを整合し、その整合状態を維持する。
の構成部材を整合し直したり調整したりすることなく切
削へ・六ドの構成部材を取外して新しい部材に交換する
ことができる。キャップ96をボス90より緩めること
によりノズル87が取外される。次いでコレット93が
取外される。コレットが取外されると、ノズル87は本
体37より図にて下方へ引抜かれ得るようになる。次い
で新しいノズルがコレット93内に挿入され、コレット
によりノズルが把持され、キャップ96により所定の位
置に保持される。テーパ状の内壁92に対し作用するコ
レット93はノズル87の通路88が軸線35及びオリ
フィス要素63のオリフィス64と長手方向に整合され
た状態にノズルを整合し、その整合状態を維持する。
ねじ82を緩めてノズル87を図にて下方へ移動させる
ことによりインサート体72を本体37より取外すこと
ができる。パンチの如き工具が孔77に挿入され、イン
サート体72が円筒孔61より押出される。新しいイン
サート体が円筒孔61内へ孔77へ向けて押込まれる。
ことによりインサート体72を本体37より取外すこと
ができる。パンチの如き工具が孔77に挿入され、イン
サート体72が円筒孔61より押出される。新しいイン
サート体が円筒孔61内へ孔77へ向けて押込まれる。
溝76と共働する工具により、室78がオリフィス64
及び通路88と整合するまでインサート体が回転される
。
及び通路88と整合するまでインサート体が回転される
。
第2図に示されている如く、リセス84に嵌人するねじ
82によりインサート体72がその整合された位置に保
持される。オリフィス要素63及びこれを担持するホー
ルダ62はそれらを一つのユニットとして本体37より
取外すことができるようになっている。本体37は端部
42より取外される。インサート体72は円筒孔61よ
り取外される。次いでホールダ62が室38内へ図にて
上方へ駆動され、更に室38より取外される。次いで新
しいインサート体が円錐壁59と係合した状態に配置さ
れ、Oリング71によりその位置に保持される。円錐壁
59はオリフィス要素63のオリフィス64を室78の
長手方向軸線35及びノズルの通路88と長手方向に整
合させる。
82によりインサート体72がその整合された位置に保
持される。オリフィス要素63及びこれを担持するホー
ルダ62はそれらを一つのユニットとして本体37より
取外すことができるようになっている。本体37は端部
42より取外される。インサート体72は円筒孔61よ
り取外される。次いでホールダ62が室38内へ図にて
上方へ駆動され、更に室38より取外される。次いで新
しいインサート体が円錐壁59と係合した状態に配置さ
れ、Oリング71によりその位置に保持される。円錐壁
59はオリフィス要素63のオリフィス64を室78の
長手方向軸線35及びノズルの通路88と長手方向に整
合させる。
以上に於では本発明を特定の実施例について詳細に説明
したか、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
したか、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。
第1図は本発明による切削ヘッドを有する研摩材を含む
ウォータジェット式切削装置を示す概略構成図である。 第2図は第1図の線2−2に沿う拡大縦断面図である。 第3図は第2図の線3−3に沿う拡大断面図である。 第4図は第2図の線4−4に沿う拡大断面図である。 第5図は第4図に示されたカップリングと本体との間の
シールを示す拡大断面図である。 第6図は第2図の線6−6に沿う拡大断面図である。 第7図は第6図の線7−7に沿う断面図である。 第8図は第2図の線8−8に沿う拡大断面図である。 第9図は第2図の線9−9に沿う拡大断面図である。 第10図は第2図の線10−10に沿う拡大断面図であ
る。 第11図は第2図の線1 1−1 1に沿う拡大断面図
である。 第12図は第2図の線12−12に沿う拡大断面図であ
る。
ウォータジェット式切削装置を示す概略構成図である。 第2図は第1図の線2−2に沿う拡大縦断面図である。 第3図は第2図の線3−3に沿う拡大断面図である。 第4図は第2図の線4−4に沿う拡大断面図である。 第5図は第4図に示されたカップリングと本体との間の
シールを示す拡大断面図である。 第6図は第2図の線6−6に沿う拡大断面図である。 第7図は第6図の線7−7に沿う断面図である。 第8図は第2図の線8−8に沿う拡大断面図である。 第9図は第2図の線9−9に沿う拡大断面図である。 第10図は第2図の線10−10に沿う拡大断面図であ
る。 第11図は第2図の線1 1−1 1に沿う拡大断面図
である。 第12図は第2図の線12−12に沿う拡大断面図であ
る。
Claims (3)
- (1)ウォータジェット式切削装置用切削ヘッドにして
、長手方向軸線と加圧された水を受ける水導入室とを有
する本体と、前記長手方向軸線と整合され前記室に開口
し水の高速流を吐出するオリフィスを有するオリフィス
要素と、前記オリフィス要素を支持するホールダと、前
記ホールダは前記長手方向軸線と整合された出口通路を
有していることと、前記本体は前記室に開口し軸線が前
記本体の前記長手方向軸線と整合された下流側方向に先
細状をなす円錐形のリセスを有していることと、前記ホ
ールダは前記円錐形のリセスに嵌合して前記オリフィス
を前記長手方向軸線と整合させるよう構成された円錐面
を有していることと、前記ホールダを前記本体上に保持
する装置と、軸線が前記長手方向軸線と整合された室を
有する装置と、前記長手方向軸線と整合された通路を有
し前記水の高速流を受けそれをウォータジェットとして
吐出する細長いノズルと、前記ノズルの前記通路が前記
長手方向軸線と整合された状態にて前記ノズルを前記本
体上に保持するコレット装置と、前記本体は軸線が前記
本体の前記長手方向軸線と整合された下流側方向に末広
がり状をなす円錐壁を有していることと、前記コレット
装置は前記本体の前記円錐壁に係合して前記ノズルの前
記通路を前記長手方向軸線と整合させる面を有している
ことと、前記コレット装置を前記本体上に保持する装置
とを含む切削ヘッド。 - (2)ウォータジェット式切削装置用切削ヘッドにして
、長手方向軸線と加圧された水を受ける水導入室とを有
する本体と、前記本体は前記長手方向軸線を横切って延
在する横断方向の孔を有していることと、前記軸線に整
合され前記室及び前記孔に開口するオリフィスを含む第
一の装置と、前記孔内に配置され軸線が前記本体の前記
長手方向軸線と整合された室を有するインサート体と、
前記長手方向軸線と整合された通路を有し前記本体に装
着された細長いノズルとを含み、加圧された、水が前記
長手方向軸線に沿って前記オリフィス、前記インサート
体の前記室、前記ノズルの前記通路内を流れるよう構成
された切削ヘッド。 - (3)ウォータジェット式切削装置用切削ヘッドにして
、長手方向軸線と加圧された水を受ける水導入室とを有
する本体と、前記軸線と整合され前記室に開口するオリ
フィスを有するオリフィス要素と、前記オリフィス要素
を支持するホールダと、前記ホールダは前記長手方向軸
線と整合された出口通路を有していることと、前記本体
は前記室に開口し軸線が前記本体の前記長手方向軸線と
整合された下流側方向に先細状をなす円錐形のリセスを
有していることと、前記ホールダは前記円錐形のリセス
に嵌合して前記オリフィスを前記長手方向軸線と整合さ
せるよう構成された円錐面を有していることと、前記ホ
ールダを前記本体上に保持する装置と、前記本体はその
内部に設けられた室を有していることと、前記長手方向
軸線と整合された通路を有する細長いノズルと、前記ノ
ズルの前記通路が前記長手方向軸線と整合された状態に
て前記ノズルを前記本体上に保持するコレット装置と、
前記本体は軸線が前記本体の長手方向軸線と整合された
末広がり状の円錐壁を有していることと、前記コレット
装置は前記本体の前記円錐壁に係合して前記ノズルの前
記通路を前記長手方向軸線と整合させる面を有している
ことと、前記コレット装置を前記本体上に保持する装置
とを含む切削ヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/463,251 US5018670A (en) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | Cutting head for water jet cutting machine |
| US463,251 | 1990-01-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208559A true JPH03208559A (ja) | 1991-09-11 |
| JP2903249B2 JP2903249B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=23839452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158530A Expired - Lifetime JP2903249B2 (ja) | 1990-01-10 | 1990-06-15 | ウォータジェット式切削装置用切削ヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5018670A (ja) |
| EP (1) | EP0437168B1 (ja) |
| JP (1) | JP2903249B2 (ja) |
| DE (1) | DE69003233T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008213139A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Snecma | ウォータージェット切断システムのアライメント制御 |
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|---|---|---|---|---|
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| WO1994027785A1 (en) * | 1993-05-26 | 1994-12-08 | Carolina Equipment And Supply Company, Inc. | Method and apparatus for cleaning with high pressure liquids at low flow rates |
| US5551909A (en) * | 1990-12-28 | 1996-09-03 | Bailey; Donald C. | Method and apparatus for cleaning with high pressure liquid at low flow rates |
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| US5248094A (en) * | 1991-04-02 | 1993-09-28 | Ingersoll-Rand Company | Adjustable fluid jet cleaner |
| US5139202A (en) * | 1991-04-02 | 1992-08-18 | Ingersoll-Rand Company | Fluid jet seal structure |
| US5232155A (en) * | 1991-05-17 | 1993-08-03 | Ingersoll-Rand Company | Integrity sensor for fluid jet nozzle |
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