CN112011794B - 一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置及熔覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置及熔覆方法，其装置包括激光熔覆头，所述激光熔覆头的外壁固定有类圆筒状结构的罩筒，且罩筒的顶端与激光熔覆头的外壁之间固定有固定环，所述罩筒的内壁与激光熔覆头的外壁之间构成有连接腔，且连接腔内壁的底部设置成向底端收缩的圆台状结构，所述罩筒的底端开设有环状结构的鼓吹腔，且鼓吹腔的顶端连接有鼓吹管；其方法包括通过连接腔的隔离避免鼓吹口位置与激光熔覆头过于接近，利用电动伸缩杆使连接件和导流件在连接腔内往复运动，使连接腔的底端往复向下鼓吹和向上吸引。本发明通过往复吸引的气流可将底部的粉末向中间位置引导而提高鼓吹粉末的熔覆量，且降低资源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及数控技术领域，尤其涉及一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置及熔覆方法。
背景技术
数控是数字控制的简称，数控技术是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法，随着数控技术地快速发展，数控技术已经运用到机械加工的各个方面，激光熔覆是数控加工的一种，常利用激光熔覆对数控主轴的锥孔磨损进行修复。
激光熔覆亦称激光熔敷或激光包覆，它通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成冶金结合的添料熔覆层，现有技术在利用激光熔覆对主轴磨损进行修复时，一般将主轴固定后将激光熔覆头调至与锥孔位置对应，并从熔覆头的外围鼓吹待熔覆的粉末，而使处于锥孔位置的粉末熔覆进行修复，但是往往粉末会飘散至熔覆头的端头位置熔覆而造成堵塞影响长时间的使用，并且粉末在下降的过程中易向外飘散而需要使用过量的粉末，会造成资源的浪费。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置及熔覆方法。
本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，包括激光熔覆头，所述激光熔覆头的外壁固定有类圆筒状结构的罩筒，且罩筒的顶端与激光熔覆头的外壁之间固定有固定环，所述罩筒的内壁与激光熔覆头的外壁之间构成有连接腔，且连接腔内壁的底部设置成向底端收缩的圆台状结构，所述罩筒的底端开设有环状结构的鼓吹腔，且鼓吹腔的顶端连接有鼓吹管，鼓吹腔的底部设置与连接腔相适配的圆台状结构，所述连接腔内壁的顶部滑动连接有环状结构的连接件，且连接件顶部的一侧固定有连接杆，连接杆的顶端固定有连接板，连接板底部的一侧固定有电动伸缩杆，所述连接件的底部固定有滑动套设于激光熔覆头外壁的弹簧，且弹簧的底端固定有导流件，所述固定环的顶部开设有多个风孔。
进一步的，所述连接件的底部外壁开设有环状结构的安装槽，且安装槽的内壁通过轴承转动连接有定位环，弹簧的顶端固定于定位环的底部。
进一步的，所述导流件的底部开设有环状结构的导流槽，且导流槽的顶部内壁固定有环形阵列分布的导流块，导流块的底部设置成向下拱起的弧形结构。
进一步的，所述导流块设置有可拆卸连接的固定块和弹性片构成，且固定块设置成向顶端拱起的弧形结构，固定块的底部开口，弹性片设置成弧形结构固定于固定块的底部。
进一步的，所述固定块的顶部外壁开设有环状结构的辅助槽，且辅助槽的底部内壁设置成弧形结构，辅助槽的宽度随着与固定块中心的距离增加而逐渐减小。
进一步的，所述连接腔内壁靠近鼓吹腔一侧的底端通过轴承转动连接有水平放置的安装块，且安装块外壁靠近连接腔的一侧顶部固定有挡板，挡板倾斜设置于连接腔的内部，安装块外壁靠近鼓吹腔的一侧底部固定有引流板，挡板的长度大于引流板的长度，挡板和引流板的侧壁均开设有引流槽。
进一步的，所述引流槽设置成V型结构，且引流槽的突出位置设置成远离安装块的一侧。
本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的熔覆方法，包括激光熔覆头、罩筒、固定环、连接腔、鼓吹腔、鼓吹管、连接件、风孔、电动伸缩杆、连接杆、弹簧和导流件，从激光熔覆头外围的鼓吹腔向下方鼓吹待熔覆的粉末，利用激光熔覆头对粉末进行熔覆作业，通过连接腔的隔离避免鼓吹口位置与激光熔覆头过于接近，利用电动伸缩杆使连接件和导流件在连接腔内往复运动，使连接腔的底端往复向下鼓吹和向上吸引，通过气流运动避免粉末集中于激光熔覆头的端头位置，且通过往复吸引的气流将底部的粉末向中间位置引导，通过弹簧的波动性而增加气流引导；
还包括安装块、挡板、引流板和引流槽，自然状态下挡板搭在激光熔覆头外壁的壳体上，在鼓吹粉末时，引流板受风而向激光熔覆头一侧倾斜，利用引流板将鼓吹腔吹出的粉末向中间位置引导，导流件往复运动下降时，挡板靠在激光熔覆头的外壁，利用引流槽进行引风导流，导流件往复运动上升时，引力使挡板趋向于竖直状态，粉末沿着引流板向激光熔覆头下方位置集中熔覆。
本发明中的有益效果为：
1.装置通过连接腔的隔离避免鼓吹口位置与激光熔覆头过于接近而造成熔覆头封堵，且利用电动伸缩杆使连接件和导流件在连接腔内往复运动，以使连接腔的底端往复向下鼓吹和向上吸引，通过气流运动进一步避免粉末集中于激光熔覆头的端头位置，且通过往复吸引的气流可将底部的粉末向中间位置引导而提高鼓吹粉末的熔覆量，且降低资源消耗。
2.装置通过定位环的可转动性，而在利用弹簧电动导流件相对连接件在竖直方向产生相对运动时，可使导流件与连接件之间产生水平转动，而进一步提高连接腔内的气流波动效果，而提高下方与连接腔对应位置粉末分散的均匀效果，利用导流槽内环形阵列分布的导流块而提高对连接腔位置气流的导向分散效果。
3.装置利用引流板将鼓吹腔吹出的粉末向中间位置引导，且通过遮挡避免直接在激光熔覆头的端头熔覆而造成封堵，导流件往复运动下降时，而使挡板靠在激光熔覆头的外壁，利用引流槽进行引风导流，避免直接向下鼓风而导致粉末向外飘散，导流件往复运动上升时，引力使挡板趋向于竖直状态以减小粉末的阻力，而提高粉末沿着引流板向激光熔覆头下方位置集中熔覆，从而通过挡板和引流板与导流件往复运动的配合作业，进一步增强装置实际进行熔覆的作业效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的整体剖视结构示意图；
图2为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的A部分放大结构示意图；
图3为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的导流件结构示意图；
图4为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的导流块结构示意图；
图5为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的安装块结构示意图；
图6为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的挡板和引流板自然状态下的结构示意图；
图7为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的挡板和引流板在仅鼓吹粉末状态下的结构示意图；
图8为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的挡板和引流板在鼓吹粉末以及向下推动导流件时的结构示意图；
图9为本发明提出的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的挡板和引流板在鼓吹粉末以及向上拉动导流件时的结构示意图。
图中：1激光熔覆头、2罩筒、3固定环、4连接腔、5鼓吹腔、6鼓吹管、7连接件、8风孔、9电动伸缩杆、10连接杆、11弹簧、12导流件、13定位环、14导流槽、15导流块、16固定块、17弹性片、18辅助槽、19安装块、20挡板、21引流板、22引流槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
参照图1-4，一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，包括激光熔覆头1，激光熔覆头1的外壁固定有类圆筒状结构的罩筒2，且罩筒2的顶端与激光熔覆头1的外壁之间固定有固定环3，罩筒2的内壁与激光熔覆头1的外壁之间构成有连接腔4，且连接腔4内壁的底部设置成向底端收缩的圆台状结构，罩筒2的底端开设有环状结构的鼓吹腔5，且鼓吹腔5的顶端连接有鼓吹管6，鼓吹腔5的底部设置与连接腔4相适配的圆台状结构，连接腔4内壁的顶部滑动连接有环状结构的连接件7，且连接件7顶部的一侧固定有连接杆10，连接杆10的顶端固定有连接板，连接板底部的一侧固定有电动伸缩杆9，连接件7的底部固定有滑动套设于激光熔覆头1外壁的弹簧11，且弹簧11的底端固定有导流件12，固定环3的顶部开设有多个风孔8；
装置从激光熔覆头1外围的鼓吹腔5向下方鼓吹待熔覆的粉末，而利用激光熔覆头1对粉末进行熔覆作业，通过连接腔4的隔离避免鼓吹口位置与激光熔覆头1过于接近而造成熔覆头封堵，且利用电动伸缩杆9使连接件7和导流件12在连接腔4内往复运动，以使连接腔4的底端往复向下鼓吹和向上吸引，通过气流运动进一步避免粉末集中于激光熔覆头1的端头位置，且通过往复吸引的气流可将底部的粉末向中间位置引导而提高鼓吹粉末的熔覆量，通过弹簧11的波动性而提高连接腔4内的气流引导效果，而提高实际的熔覆效果且降低资源消耗。
本发明中，连接件7的底部外壁开设有环状结构的安装槽，且安装槽的内壁通过轴承转动连接有定位环13，弹簧11的顶端固定于定位环13的底部，通过定位环13的可转动性，而在利用弹簧11电动导流件12相对连接件7在竖直方向产生相对运动时，可使导流件12与连接件7之间产生水平转动，而进一步提高连接腔4内的气流波动效果，而提高下方与连接腔4对应位置粉末分散的均匀效果，以提高实际作业的熔覆效果而减少粉末用量；
导流件12的底部开设有环状结构的导流槽14，且导流槽14的顶部内壁固定有环形阵列分布的导流块15，导流块15的底部设置成向下拱起的弧形结构，利用导流槽14内环形阵列分布的导流块15而提高对连接腔4位置气流的导向分散效果，而使鼓吹腔5吹出的粉末沿着连接腔4的圆周面进行往复运动，以使鼓吹下去的粉末均匀分散而进一步提高实际的熔覆效果；
导流块15设置有可拆卸连接的固定块16和弹性片17构成，且固定块16设置成向顶端拱起的弧形结构，固定块16的底部开口，弹性片17设置成弧形结构固定于固定块16的底部，而在导流块15在竖直方向往复运动的过程中，弹性片17随着向上运动而向上收缩，而通过形变降低吸引力，避免过多的粉末进入到连接腔中，弹性片17随着向下运动而向下拱起，而增加向下鼓吹粉末的效果，从而通过往复配合运动提高粉末向激光熔覆头1下方位置集中而增强实际的熔覆效果；
固定块16的顶部外壁开设有环状结构的辅助槽18，且辅助槽18的底部内壁设置成弧形结构，辅助槽18的宽度随着与固定块16中心的距离增加而逐渐减小，即导流块15在竖直方向往复运动以及在水平方向转动的过程中，使固定块16外围的气流大于其中间位置的气流，增加对连接腔4位置气流分散效果的同时，避免有粉末堆积于固定块16的顶端，而提高设备的实际使用效果。
实施例2
参照图1-9，一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，连接腔4内壁靠近鼓吹腔5一侧的底端通过轴承转动连接有水平放置的安装块19，且安装块19外壁靠近连接腔4的一侧顶部固定有挡板20，挡板20倾斜设置于连接腔4的内部，安装块19外壁靠近鼓吹腔5的一侧底部固定有引流板21，挡板20的长度大于引流板21的长度，挡板20和引流板21的侧壁均开设有引流槽22；
自然状态下由于挡板20的重量大于引流板21而使挡板20搭在激光熔覆头1外壁的壳体上，在鼓吹粉末时，引流板21受风而向激光熔覆头1一侧倾斜，以便于利用引流板21将鼓吹腔5吹出的粉末向中间位置引导，且通过遮挡避免直接在激光熔覆头1的端头熔覆而造成封堵，导流件12往复运动下降时，而使挡板20靠在激光熔覆头1的外壁，利用引流槽22进行引风导流，避免直接向下鼓风而导致粉末向外飘散，导流件12往复运动上升时，引力使挡板20趋向于竖直状态以减小粉末的阻力，而提高粉末沿着引流板21向激光熔覆头1下方位置集中熔覆，从而通过挡板20和引流板21与导流件12往复运动的配合作业，进一步增强装置实际进行熔覆的作业效果；
引流槽22设置成V型结构，且引流槽22的突出位置设置成远离安装块19的一侧，利用V型结构的引流槽22便于将气流和粉末分别沿着挡板20向连接腔4内引流，或沿着引流板21向外围引流，而提高实际熔覆效果。
实施例3
参照图1-9，一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的熔覆方法，包括激光熔覆头1、罩筒2、固定环3、连接腔4、鼓吹腔5、鼓吹管6、连接件7、风孔8、电动伸缩杆9、连接杆10、弹簧11和导流件12，从激光熔覆头1外围的鼓吹腔5向下方鼓吹待熔覆的粉末，利用激光熔覆头1对粉末进行熔覆作业，通过连接腔4的隔离避免鼓吹口位置与激光熔覆头1过于接近而造成熔覆头封堵，且利用电动伸缩杆9使连接件7和导流件12在连接腔4内往复运动，以使连接腔4的底端往复向下鼓吹和向上吸引，通过气流运动进一步避免粉末集中于激光熔覆头1的端头位置，且通过往复吸引的气流可将底部的粉末向中间位置引导而提高鼓吹粉末的熔覆量，通过弹簧11的波动性而提高连接腔4内的气流引导效果，而提高实际的熔覆效果且降低资源消耗；
还包括安装块19、挡板20、引流板21和引流槽22，自然状态下由于挡板20的重量大于引流板21而使挡板20搭在激光熔覆头1外壁的壳体上，在鼓吹粉末时，引流板21受风而向激光熔覆头1一侧倾斜，以便于利用引流板21将鼓吹腔5吹出的粉末向中间位置引导，且通过遮挡避免直接在激光熔覆头1的端头熔覆而造成封堵，导流件12往复运动下降时，而使挡板20靠在激光熔覆头1的外壁，利用引流槽22进行引风导流，避免直接向下鼓风而导致粉末向外飘散，导流件12往复运动上升时，引力使挡板20趋向于竖直状态以减小粉末的阻力，而提高粉末沿着引流板21向激光熔覆头1下方位置集中熔覆，从而通过挡板20和引流板21与导流件12往复运动的配合作业，进一步增强装置实际进行熔覆的作业效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，包括激光熔覆头（1），所述激光熔覆头（1）的外壁固定有类圆筒状结构的罩筒（2），且罩筒（2）的顶端与激光熔覆头（1）的外壁之间固定有固定环（3），其特征在于，所述罩筒（2）的内壁与激光熔覆头（1）的外壁之间构成有连接腔（4），且连接腔（4）内壁的底部设置成向底端收缩的圆台状结构，所述罩筒（2）的底端开设有环状结构的鼓吹腔（5），且鼓吹腔（5）的顶端连接有鼓吹管（6），鼓吹腔（5）的底部设置与连接腔（4）相适配的圆台状结构，所述连接腔（4）内壁的顶部滑动连接有环状结构的连接件（7），且连接件（7）顶部的一侧固定有连接杆（10），连接杆（10）的顶端固定有连接板，连接板底部的一侧固定有电动伸缩杆（9），所述连接件（7）的底部固定有滑动套设于激光熔覆头（1）外壁的弹簧（11），且弹簧（11）的底端固定有导流件（12），所述固定环（3）的顶部开设有多个风孔（8）；
所述导流件（12）的底部开设有环状结构的导流槽（14），且导流槽（14）的顶部内壁固定有环形阵列分布的导流块（15），导流块（15）的底部设置成向下拱起的弧形结构；
所述导流块（15）设置有可拆卸连接的固定块（16）和弹性片（17）构成，且固定块（16）设置成向顶端拱起的弧形结构，固定块（16）的底部开口，弹性片（17）设置成弧形结构固定于固定块（16）的底部；
所述连接腔（4）内壁靠近鼓吹腔（5）一侧的底端通过轴承转动连接有水平放置的安装块（19），且安装块（19）外壁靠近连接腔（4）的一侧顶部固定有挡板（20），挡板（20）倾斜设置于连接腔（4）的内部，安装块（19）外壁靠近鼓吹腔（5）的一侧底部固定有引流板（21），挡板（20）的长度大于引流板（21）的长度，挡板（20）和引流板（21）的侧壁均开设有引流槽（22）。
2.根据权利要求1所述的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，其特征在于，所述连接件（7）的底部外壁开设有环状结构的安装槽，且安装槽的内壁通过轴承转动连接有定位环（13），弹簧（11）的顶端固定于定位环（13）的底部。
3.根据权利要求1所述的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，其特征在于，所述固定块（16）的顶部外壁开设有环状结构的辅助槽（18），且辅助槽（18）的底部内壁设置成弧形结构，辅助槽（18）的宽度随着与固定块（16）中心的距离增加而逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置，其特征在于，所述引流槽（22）设置成V型结构，且引流槽（22）的突出位置设置成远离安装块（19）的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的熔覆方法，其特征在于，包括激光熔覆头（1）、罩筒（2）、固定环（3）、连接腔（4）、鼓吹腔（5）、鼓吹管（6）、连接件（7）、风孔（8）、电动伸缩杆（9）、连接杆（10）、弹簧（11）和导流件（12），从激光熔覆头（1）外围的鼓吹腔（5）向下方鼓吹待熔覆的粉末，利用激光熔覆头（1）对粉末进行熔覆作业，通过连接腔（4）的隔离避免鼓吹口位置与激光熔覆头（1）过于接近，利用电动伸缩杆（9）使连接件（7）和导流件（12）在连接腔（4）内往复运动，使连接腔（4）的底端往复向下鼓吹和向上吸引，通过气流运动避免粉末集中于激光熔覆头（1）的端头位置，且通过往复吸引的气流将底部的粉末向中间位置引导，通过弹簧（11）的波动性而增加气流引导。
6.根据权利要求5所述的一种数控主轴磨损锥孔的激光熔覆装置的熔覆方法，其特征在于，还包括安装块（19）、挡板（20）、引流板（21）和引流槽（22），自然状态下挡板（20）搭在激光熔覆头（1）外壁的壳体上，在鼓吹粉末时，引流板（21）受风而向激光熔覆头（1）一侧倾斜，利用引流板（21）将鼓吹腔（5）吹出的粉末向中间位置引导，导流件（12）往复运动下降时，挡板（20）靠在激光熔覆头（1）的外壁，利用引流槽（22）进行引风导流，导流件（12）往复运动上升时，引力使挡板（20）趋向于竖直状态，粉末沿着引流板（21）向激光熔覆头（1）下方位置集中熔覆。
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