CN111321399A - 一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到激光熔覆技术领域,特指一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置及方法。其包括基座、立柱支座、轴承、传动轴、主动轴、万向节、螺旋槽圆锥、摩擦轮、T形滑道、移动台、卡爪单元、蜗齿单元。在主动轴转速不变的情况下,驱动摩擦轮旋转带动由卡爪单元固定于传动轴Ⅰ上的待熔覆小型圆锥类零件转动,进而通过万向节和轴传动,带动螺旋槽圆锥转动。螺旋槽圆锥与移动台之间形成类蜗杆蜗轮配合,在螺旋槽圆锥转动下,移动台变速移动,套装于移动台通孔中的摩擦轮随之轴向移动,进而改变作用于待熔覆小型圆锥类零件驱动位置,形成闭环控制。激光熔覆头固定于移动台上,随移动台变速移动,实现再在小型圆锥类零件圆锥面上制备熔覆涂层。
Description
技术领域
本发明涉及到激光熔覆技术领域,特指一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置及方法。
技术背景
2017年由德国弗朗霍夫学院提出的超高速激光熔覆技术(Ultra High-SpeedLaser Cladding),熔覆速率可达到25~200m/min,加工过程中激光聚焦于工件上方,使得能量大部分作用于工件上方的粉末,采用这种方法,熔覆过程中基体的热输入极小,但却能保证粉末与基体发生充分冶金结合,一般稀释率仅在2~4%左右。因此,可以制备超薄且质量很高的涂层,根据熔覆扫描速度不同,涂层厚度基本仅在25~400μm之间,且涂层表面光洁度很好,通过简单的磨削与抛光即可投入使用,被誉为替代传统电镀工艺的先进绿色制造技术,具有广阔的应用前景。
激光功率,激光熔覆扫描速度等熔覆参数极大地影响着超高速激光熔覆涂层的结合度、质量与厚度。因此保证熔覆参数稳定对于制备较高质量、厚度均匀的熔覆涂层具有积极意义。目前开发的超高速激光熔覆系统普遍适用于管件,轴类等回转体零件,但在圆锥类零件熔覆过程中,由于回转直径变化,难以保证熔覆扫描速度的稳定性。而采用调控主轴转速方法需根据熔覆路径进行规划计算,过于复杂。
发明内容
针对上述技术问题,本发明公开了一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置及方法。通过螺旋槽圆锥对超高速激光熔覆过程中的激光作用点和传动比进行调控,在主轴转速不变的情况下保证了均一的熔覆扫描速度。
摩擦轮本发明由基座、立柱支座、轴承、传动轴、主动轴、万向节、螺旋槽圆锥、摩擦轮、T形滑道、移动台、卡爪单元、蜗齿单元、锁紧器组成。在主动轴转速不变的情况下,驱动摩擦轮旋转带动由卡爪单元即一对卡爪固定于传动轴Ⅰ上的待熔覆小型圆锥类零件转动,进而通过一系列万向节和轴传动,带动螺旋槽圆锥转动。由于螺旋槽圆锥与移动台之间形成类蜗杆蜗轮配合,在螺旋槽圆锥转动下,移动台变速移动,套装于移动台通孔中的摩擦轮随之轴向移动,进而改变作用于待熔覆小型圆锥类零件驱动位置,形成闭环控制。激光熔覆头固定于移动台上,随移动台变速轴向移动。该装置简单有效,可在小型圆锥类零件圆锥面上制备厚度均匀的、高质量的熔覆涂层。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的:
所述一种提高整体叶盘激光冲击精度的智能夹具由基座、立柱支座、轴承、传动轴、主动轴、万向节、螺旋槽圆锥、摩擦轮、T形滑道、移动台、卡爪单元、蜗齿单元、锁紧器组成。
所述基座为正方形平板状,四角开有沉头孔用于与工作台相连接,中心开有多条同心的弧形孔槽,用于安装立柱支座。
所述立柱支座共六个,均为长方形条状,顶部开有承轴通孔,底部开有螺纹孔用于安装固定螺栓,立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ中部开有T形槽用于安装T形滑道。立柱支座Ⅰ与立柱支座Ⅱ、立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ、立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ组成三对立柱支座对,且沿基座的弧形孔槽沿逆时针方向安装,在安装过程中彼此承轴通孔保持同心,并通过螺栓与基座固连,立柱支座Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ同时位于基座同一条弧形孔槽内,立柱支座Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ同时位于基座另外的同一条弧形孔槽内。
所述主动轴为中间段带键的阶梯轴,主动轴通过一对轴承安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ的承轴通孔中,配合精度为H7/f7,所述摩擦轮为轴向两侧带凸台的轮盘状,中心开有带键槽的通孔,轮外缘设有均布的接触凸点。为避免划伤小型圆锥类零件表面,所述摩擦轮外缘采用硬质工程塑料。摩擦轮安装于主动轴带键段,旋动主动轴可带动摩擦轮旋转,摩擦轮能够沿主动轴轴向方向移动。
所述移动台中心设有通孔,摩擦轮轴向两侧轮凸台段套装轴承,安装于移动台通孔内。移动台上表面设有均布于四角的螺纹孔,用于安装高速激光熔覆头,下端设有T形槽孔,侧面设有均布的四个螺纹孔,用于安装蜗齿单元。
所述T形滑道穿过移动台T形槽孔安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ中部T形槽内并通过锁紧螺栓固定,移动台能够沿T形滑道移动。
所述传动轴共四根,传动轴Ⅰ,传动轴Ⅳ为阶梯轴,传动轴Ⅳ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅰ通孔中,配合精度为H7/f7。传动轴Ⅰ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅱ的承轴通孔中,配合精度为H7/f7。所述卡爪单元为一对卡爪组成,卡爪尺寸根据小型圆锥类零件设置,并分别固连于传动轴Ⅳ、传动轴Ⅰ大径段。小型圆锥类零件通过卡爪单元装夹,并保持回转中心与传动轴Ⅰ、传动轴Ⅳ一致。
所述传动轴Ⅲ为带有外花键的阶梯轴,传动轴Ⅲ两端套装一对轴承后安装于立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ的承轴通孔中,配合精度为H7/f7。所述螺旋槽圆锥根据待熔覆的小型圆锥零件配做,其配做方式为,在相同尺寸形状的基础上,在圆锥面开有螺距为s的等距螺旋槽,s=L×(1-γ);其中L为超高速激光熔覆单道熔覆宽度,γ为搭接率,(0≤γ<1)。螺旋槽圆锥中心开有内花键槽,螺旋槽圆锥通过该内花键槽与传动轴Ⅲ相配合安装,并通过锁紧器进行轴向固定。
所述蜗齿单元通过螺栓安装于移动台侧面,并与螺旋槽圆锥等距螺旋槽相啮合,旋动螺旋槽圆锥能够驱动移动台沿主动轴轴向方向移动。蜗齿单元根据螺旋槽圆锥等距螺旋槽形状,以及移动台距螺旋槽圆锥等距螺旋槽距离配做。螺旋槽圆锥以及蜗齿单元采用耐磨合金钢等材料制备。
所述传动轴Ⅱ为长度可调的伸缩轴,传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ、传动轴Ⅲ间通过万向节连接。
设待熔覆小型圆锥类零件圆锥面母线与自身回转中心线的夹角为λ,本发明在安装后保持传动轴Ⅰ与主动轴,主动轴与传动轴Ⅲ间夹角均等于小型圆锥类零件圆锥面母线与回转中心线的夹角λ。
本发明具有以下优势:
(1)本发明将激光熔覆头和摩擦轮于移动台上,通过摩擦轮驱动待熔覆小型圆锥类零件转动,并通过一系列万向节和轴传动,带动螺旋槽圆锥转动。在螺旋槽圆锥等距螺旋槽的驱动下,移动台沿轴向变速运动,实现了在主动轴转速不变的情况下,形成闭环控制,即使待熔覆小型圆锥类零件熔覆半径的不断变化,其熔覆速率依旧保持稳定不变。该装置可以保证高速激光熔覆过程中熔覆速率稳定,进而保证其他熔覆参数稳定,减少熔覆过程中的参数调节过程,同时可有效制备厚度均匀的熔覆层,保证涂层质量稳定。
(2)本发明装置简单有效,成本较低,可有效降低小型圆锥零件熔覆加工该过程的设备成本。
(3)本发明可根据待熔覆小型圆锥类零件的尺寸,锥度不同,调节立柱支座Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ与立柱支座Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ间的距离、传动轴Ⅰ与主动轴间的夹角,主动轴与传动轴Ⅲ间的夹角,更替摩擦轮、螺旋槽圆锥配件,能够适用多种尺寸规格的小型圆锥零件熔覆加工、适用于不同的熔覆加工参数。
附图说明
图1为本发明用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置三维结构示意图;
图2为本发明用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置俯视图;
图3为本发明未装夹小型圆锥类零件的用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置三维结构示意图,未装夹小型圆锥类零件。
附图标记:1—基座、201—立柱支座Ⅰ、202—立柱支座Ⅱ、203—立柱支座Ⅲ、204—立柱支座Ⅳ、205—立柱支座Ⅴ、206—立柱支座Ⅵ、3—轴承、401—传动轴Ⅰ、402—传动轴Ⅱ、403—传动轴Ⅲ、404—传动轴Ⅳ、5—主动轴、6—万向节、7—螺旋槽圆锥、8—摩擦轮、9—T形滑道、10—移动台、11—卡爪单元、12—蜗齿单元、13—锁紧器、14—小型圆锥类零件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例:
如图所示,本发明由基座1、立柱支座、轴承3、传动轴、主动轴5、万向节6、螺旋槽圆锥7、摩擦轮8、T形滑道9、移动台10、卡爪单元11、蜗齿单元12、锁紧器13组成。
基座1为正方形平板状,四角开有沉头孔用于与工作台相连接,中心开有多条同心的弧形孔槽,用于安装立柱支座,立柱支座Ⅰ201、立柱支座Ⅲ203、立柱支座Ⅴ205同时位于基座顶端弧形孔槽内,立柱支座Ⅱ202、立柱支座Ⅳ204、立柱支座Ⅵ206同时位于基座末端弧形孔槽内,立柱支座Ⅲ203与立柱支座Ⅳ204中部开有T形槽用于安装T形滑道9。立柱支座Ⅰ201与立柱支座Ⅱ202、立柱支座Ⅲ203与立柱支座Ⅳ204、立柱支座Ⅴ205与立柱支座Ⅵ206组成三对立柱支座对,且彼此承轴通孔保持同心,并通过螺栓与基座1固连。
主动轴5为中间段带键的阶梯轴,主动轴5通过一对轴承3安装于立柱支座Ⅲ203与立柱支座Ⅳ204的承轴通孔中,配合精度为H7/f7。摩擦轮8安装于主动轴5带键段,旋动主动轴5可带动摩擦轮8旋转,摩擦轮8能够沿主动轴5轴向方向移动。摩擦轮8轴向两侧轮凸台段套装轴承3,安装于移动台10通孔内。移动台10上表面设有均布于四角的螺纹孔,用于安装高速激光熔覆头,下端设有T形槽孔,侧面设有均布的四个螺纹孔,用于安装蜗齿单元12。
T形滑道9穿过移动台10T形槽孔安装于立柱支座Ⅲ203与立柱支座Ⅳ204中部T形槽内并通过锁紧螺栓固定,移动台10可沿T形滑道9移动。
传动轴Ⅰ401,传动轴Ⅳ404为阶梯轴,传动轴Ⅳ404小径端套装轴承3后安装于立柱支座Ⅰ201通孔中,配合精度为H7/f7。传动轴Ⅰ401小径端套装轴承3后安装于立柱支座Ⅱ202的承轴通孔中,配合精度为H7/f7。卡爪单元11为一对卡爪组成,分别固连于传动轴Ⅳ404、传动轴Ⅰ401大径段。小型圆锥类零件通过卡爪单元11装夹,并保持回转中心与传动轴Ⅰ401、传动轴Ⅳ404一致。
传动轴Ⅲ403为带有外花键的阶梯轴,传动轴Ⅲ403两端套装一对轴承3后安装于立柱支座Ⅴ205与立柱支座Ⅵ206的承轴通孔中,配合精度为H7/f7。螺旋槽圆锥7根据待熔覆的小型圆锥零件配做,其配做方式为,在相同尺寸形状的基础上,在圆锥面开有螺距为s的等距螺旋槽,s=L×(1-γ);其中L为超高速激光熔覆单道熔覆宽度,γ为搭接率,(0≤γ<1)。螺旋槽圆锥7中心开有内花键槽,螺旋槽圆锥7通过该内花键槽与传动轴Ⅲ403相配合安装,并通过锁紧器13进行轴向固定。蜗齿单元12通过螺栓安装于移动台10侧面,并与螺旋槽圆锥7等距螺旋槽相啮合,旋动螺旋槽圆锥7可驱动移动台10沿主动轴5轴向方向移动。蜗齿单元12根据螺旋槽圆锥7等距螺旋槽形状,以及移动台10距螺旋槽圆锥7等距螺旋槽距离配做。
传动轴Ⅱ402为长度可调的伸缩轴,传动轴Ⅰ401、传动轴Ⅱ402、传动轴Ⅲ403间通过万向节6连接。
本发明使用步骤如下:
(1)待熔覆小型圆锥类零件14圆锥面母线与自身回转中心线的夹角为15°,将传动轴Ⅰ401与主动轴5,主动轴5与传动轴Ⅲ403间夹角均等于小型圆锥类零件14圆锥面母线与回转中心线的夹角15°。根据熔覆小型圆锥类零件14尺寸,调节调节立柱支座Ⅰ201、立柱支座Ⅲ203、立柱支座Ⅴ205与立柱支座Ⅱ202、立柱支座Ⅳ204、立柱支座Ⅵ206间的距离。
(2)检查小型圆锥零件14圆锥面,确保无缺陷后,将小型圆锥零件14装夹于卡爪单元11上,保持大径端到小径端方向与螺旋槽圆锥14大径端到小径端方向相同,小型圆锥零件14回转中心与传动轴Ⅰ401、传动轴Ⅳ404一致。装夹后的小型圆锥零件14与传动轴Ⅰ401、传动轴Ⅳ404同轴度在φ0.01mm。
(3)将主动轴5输入端与电机相连接,根据需要的熔覆扫描速度s设置电机转速w:
其中r为摩擦轮8半径,摩擦轮8半径根据小型圆锥零件14尺寸配做,单位:mm;s为熔覆扫描速度,单位:mm/min;电机转速w,单位:r/min。
(4)将超高速激光熔覆头横向安装于移动台10上,调节激光作用方向,使激光作用方向位于激光作用平面,且激光作用平面与移动台10上表面保持平行。同时激光作用方向垂直于激光作用平面与小型圆锥零件14的交线,作用于小型圆锥零件14圆锥面。
(5)调节输入预设好的超高速熔覆参数,包括载气流量,送粉速率,保护气流量,等待开机加工。
(6)同时启动超高速激光熔覆头与电机进行熔覆加工,电机通过主动轴5驱动摩擦轮8匀速转动。摩擦轮8驱动待熔覆小型圆锥类零件14转动,并通过万向节6和轴传动,带动螺旋槽圆锥7转动。在螺旋槽圆锥7等距螺旋槽的驱动下,移动台10沿轴向变速运动,实现了在主动轴5转速不变的情况下,形成闭环控制,即使待熔覆小型圆锥类零件14熔覆半径的不断变化,其熔覆速率依旧保持稳定不变。加工完成后同时关闭电机与超高速激光熔覆头,完成熔覆加工。
(7)关闭超高速激光熔覆头和电机,从卡爪单元11中拆下小型圆锥零件14,将传动轴Ⅲ403连接复位电机,设置复位电机转速与主动轴5连接的电机转速相同,角度相反,启动复位电机反转直到移动台14复位,关闭复位电机,断开复位电机与传动轴Ⅲ403的连接。等待下个零件加工。
Claims (9)
1.一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,所述装置由基座、立柱支座、轴承、传动轴、主动轴、万向节、螺旋槽圆锥、摩擦轮、T形滑道、移动台、卡爪单元、蜗齿单元、锁紧器组成;
所述基座中心开有多条同心的弧形孔槽,用于安装立柱支座;
所述立柱支座共六个,顶部开有承轴通孔,底部开有螺纹孔用于安装固定螺栓,立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ中部开有T形槽用于安装T形滑道;立柱支座Ⅰ与立柱支座Ⅱ、立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ、立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ组成三对立柱支座对,且沿基座的弧形孔槽沿逆时针方向安装,在安装过程中彼此承轴通孔保持同心,并通过螺栓与基座固连,立柱支座Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ同时位于基座同一条弧形孔槽内,立柱支座Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ同时位于基座另外的同一条弧形孔槽内;
所述主动轴为中间段带键的阶梯轴,主动轴通过一对轴承安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ的承轴通孔中,所述摩擦轮为轴向两侧带凸台的轮盘状,中心开有带键槽的通孔,轮外缘设有均布的接触凸点;摩擦轮安装于主动轴带键段,旋动主动轴能够带动摩擦轮旋转,摩擦轮能够沿主动轴轴向方向移动;
所述移动台中心设有通孔,摩擦轮轴向两侧轮凸台段套装轴承,安装于移动台通孔内;移动台上表面设有均布于四角的螺纹孔,用于安装高速激光熔覆头,下端设有T形槽孔,侧面设有均布的四个螺纹孔,用于安装蜗齿单元;
所述T形滑道穿过移动台T形槽孔安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ中部T形槽内并通过锁紧螺栓固定,移动台能够沿T形滑道移动;
所述传动轴共四根,传动轴Ⅰ,传动轴Ⅳ为阶梯轴,传动轴Ⅳ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅰ通孔中;传动轴Ⅰ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅱ的承轴通孔中;所述卡爪单元为一对卡爪组成,卡爪尺寸根据小型圆锥类零件设置,并分别固连于传动轴Ⅳ、传动轴Ⅰ大径段;小型圆锥类零件通过卡爪单元装夹,并保持回转中心与传动轴Ⅰ、传动轴Ⅳ一致;
所述传动轴Ⅲ为带有外花键的阶梯轴,传动轴Ⅲ两端套装一对轴承后安装于立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ的承轴通孔中;所述螺旋槽圆锥根据待熔覆的小型圆锥零件配做;螺旋槽圆锥中心开有内花键槽,螺旋槽圆锥通过该内花键槽与传动轴Ⅲ相配合安装,并通过锁紧器进行轴向固定;
所述蜗齿单元通过螺栓安装于移动台侧面,并与螺旋槽圆锥等距螺旋槽相啮合,旋动螺旋槽圆锥能够驱动移动台沿主动轴轴向方向移动;蜗齿单元根据螺旋槽圆锥等距螺旋槽形状,以及移动台距螺旋槽圆锥等距螺旋槽距离配做;
所述传动轴Ⅱ为长度可调的伸缩轴,传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ、传动轴Ⅲ间通过万向节连接。
2.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,所述基座为正方形平板状,四角开有沉头孔用于与工作台相连接;所述立柱支座均为长方形条状;为避免划伤小型圆锥类零件表面,所述摩擦轮外缘采用硬质工程塑料。
3.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,主动轴通过一对轴承安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ的承轴通孔中,配合精度为H7/f7;传动轴Ⅳ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅰ通孔中,配合精度为H7/f7;传动轴Ⅰ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅱ的承轴通孔中,配合精度为H7/f7;传动轴Ⅲ两端套装一对轴承后安装于立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ的承轴通孔中,配合精度为H7/f7。
4.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,所述螺旋槽圆锥根据待熔覆的小型圆锥零件配做,其配做方式为,在相同尺寸形状的基础上,在圆锥面开有螺距为s的等距螺旋槽,s=L×(1-γ);其中L为超高速激光熔覆单道熔覆宽度,γ为搭接率,(0≤γ<1)。
5.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,螺旋槽圆锥以及蜗齿单元采用耐磨合金钢材料制备。
6.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,设待熔覆小型圆锥类零件圆锥面母线与自身回转中心线的夹角为λ,在安装后保持传动轴Ⅰ与主动轴,主动轴与传动轴Ⅲ间夹角均等于小型圆锥类零件圆锥面母线与回转中心线的夹角λ。
7.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置,其特征在于,根据待熔覆小型圆锥类零件的尺寸,锥度不同,调节立柱支座Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ与立柱支座Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ间的距离、传动轴Ⅰ与主动轴间的夹角,主动轴与传动轴Ⅲ间的夹角,更替摩擦轮、螺旋槽圆锥配件,能够适用多种尺寸规格的小型圆锥零件熔覆加工、适用于不同的熔覆加工参数。
8.使用如权利要求1所述装置超高速激光熔覆小型圆锥类零件的方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)待熔覆小型圆锥类零件圆锥面母线与自身回转中心线的夹角为λ,调节传动轴Ⅰ与主动轴,主动轴与传动轴Ⅲ间夹角均等于小型圆锥类零件圆锥面母线与自身回转中心线的夹角λ,根据熔覆小型圆锥类零件尺寸,调节调节立柱支座Ⅰ、立柱支座Ⅲ、立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅱ、立柱支座Ⅳ、立柱支座Ⅵ间的距离;
(2)检查小型圆锥零件圆锥面,确保无缺陷后,将小型圆锥零件装夹于卡爪单元上,保持大径端到小径端方向与螺旋槽圆锥大径端到小径端方向相同,小型圆锥零件回转中心与传动轴Ⅰ、传动轴Ⅳ一致;
(3)将主动轴输入端与电机相连接,根据需要的熔覆扫描速度s设置电机转速w:
其中r为摩擦轮半径,单位:mm;s为熔覆扫描速度,单位:mm/min;电机转速w,单位:r/min;
(4)将超高速激光熔覆头横向安装于移动台上,调节激光作用方向,使激光作用方向位于激光作用平面,且激光作用平面与移动台上表面保持平行,同时激光作用方向垂直于激光作用平面与小型圆锥零件的交线,作用于小型圆锥零件14圆锥面;
(5)调节输入预设好的超高速熔覆参数,等待开机加工;
(6)同时启动超高速激光熔覆头与电机进行熔覆加工,电机通过主动轴驱动摩擦轮匀速转动,摩擦轮驱动待熔覆小型圆锥类零件转动,并通过万向节和轴传动,带动螺旋槽圆锥转动,在螺旋槽圆锥等距螺旋槽的驱动下,移动台沿轴向变速运动,实现了在主动轴转速不变的情况下,形成闭环控制,即使待熔覆小型圆锥类零件熔覆半径的不断变化,其熔覆速率依旧保持稳定不变,加工完成后同时关闭电机与超高速激光熔覆头,完成熔覆加工;
(7)关闭超高速激光熔覆头和电机,从卡爪单元中拆下小型圆锥零件,将传动轴Ⅲ连接复位电机,设置复位电机转速与主动轴连接的电机转速相同,角度相反,启动复位电机反转直到移动台复位,关闭复位电机,断开复位电机与传动轴Ⅲ的连接,等待下个零件加工。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,装夹后的小型圆锥零件与传动轴Ⅰ、传动轴Ⅳ404同轴度在φ0.01mm。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117551999A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 矿冶科技集团有限公司 | 圆锥破碎机的动锥表面激光熔覆涂层的制备方法、动锥和圆锥破碎机 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103184450A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-07-03 | 上海交通大学 | 锥体形零件表面的激光熔覆方法 |
CN107009151A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-04 | 江苏理工学院 | 激光熔覆滚压复合加工工艺和装置 |
CN108085680A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-05-29 | 西安科技大学 | 一种用于激光熔覆修复锥齿轮的可调式夹具 |
CN209816282U (zh) * | 2019-02-21 | 2019-12-20 | 玖科智造(武汉)科技股份有限公司 | 一种热轧中间辊激光熔覆设备 |
-
2020
- 2020-02-17 CN CN202010095782.7A patent/CN111321399B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103184450A (zh) * | 2013-03-21 | 2013-07-03 | 上海交通大学 | 锥体形零件表面的激光熔覆方法 |
CN107009151A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-04 | 江苏理工学院 | 激光熔覆滚压复合加工工艺和装置 |
CN108085680A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-05-29 | 西安科技大学 | 一种用于激光熔覆修复锥齿轮的可调式夹具 |
CN209816282U (zh) * | 2019-02-21 | 2019-12-20 | 玖科智造(武汉)科技股份有限公司 | 一种热轧中间辊激光熔覆设备 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117551999A (zh) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 矿冶科技集团有限公司 | 圆锥破碎机的动锥表面激光熔覆涂层的制备方法、动锥和圆锥破碎机 |
CN117551999B (zh) * | 2024-01-10 | 2024-03-22 | 矿冶科技集团有限公司 | 圆锥破碎机的动锥表面激光熔覆涂层的制备方法、动锥和圆锥破碎机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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