CN113352004A - 一种连杆激光刻槽机及其刻槽方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连杆激光刻槽机及其刻槽方法；包括刻槽装置，所述刻槽装置包括固定支架及设置在固定支架且可上下移动的垂直移动架，所述垂直移动架上设置有水平驱动电机及与水平驱动电机连接的第一丝杆，所述第一丝杆设置有滑块，所述垂直移动架上还设置有刻槽机构，所述刻槽机构与滑块连接，所述刻槽装置还设置有工作平台，所述工作平台上设置有水平滑轨及可以水平滑轨上左右移动的刻槽工装；本发明具有高精确度，利用数控程序编程，通过探测器能检测计算刻槽工装的位置，从而精确定位被刻槽连杆的位置，采用丝杆与电机配合控制刻槽装置上下左右移动，使得激光刻槽时更加精确。本发明具有结构简单，可视化程度高和操作简便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及激光刻槽机技术领域，具体涉及一种连杆激光刻槽机及其刻槽方法。
背景技术
在发动机连杆的生产加工领域，要求连杆体与连杆盖的分解需要通过胀断来完成，而胀断前首先需要将工件内圆分型线部位进行刻槽，以便下工序便于在该处进行分解胀断，而在进行刻槽时则需要将连杆固定，才能便于后续刻槽。
激光刻槽装置是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)切缝，完成对材料的切割。
现有的激光刻槽装置虽然切割速度快，切割零件较为精确，但是仍旧需要人工操作，并且智能化程度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连杆激光刻槽机及其刻槽方法，以解决上述背景技术中提出问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种连杆激光刻槽机，包括刻槽装置，所述刻槽装置包括固定支架及设置在固定支架且可上下移动的垂直移动架，所述垂直移动架上设置有水平驱动电机及与水平驱动电机连接的第一丝杆，所述第一丝杆设置有滑块，所述垂直移动架上还设置有刻槽机构，所述刻槽机构与滑块连接，所述刻槽装置还设置有工作平台，所述工作平台上设置有水平滑轨及可以水平滑轨上左右移动的刻槽工装。
进一步的，所述固定支架上方设置有垂直驱动电机，所述垂直驱动电机连接设置有第二丝杆，所述固定支架上还设置有两条垂直滑轨，所述垂直移动架上设置有与第二丝杆连接的固定螺母，所述垂直移动架还设置有两条滑槽，所述两条滑槽与两条垂直滑轨连接以确保垂直移动架垂直上下运动。
进一步的，所述刻槽机构包括可在垂直移动架上旋转的固定块、与固定块固定连接的激光刻槽头、与激光刻槽头旋转连接的旋转头及与旋转头固定连接且上下穿设于滑块的垂直驱动推杆，所述激光刻槽头上还设置有探测器。
进一步的，所述刻槽装置的一端设有数控系统装置，所述数控系统装置由控制模块和程序模块组成，所述程序模块由程序显示屏和编程模块组成。
在本发明中，一种连杆激光刻槽机刻槽方法，包括以下步骤：。
(1)连杆在刻槽工装上三坐标的定位；
(2)测量连杆在刻槽工装上的位置以及连杆刻槽的位置；
(3)根据步骤(2)中测量连杆需刻槽位置的数据点，建立连杆刻槽轨迹方程，推算激光刻槽头的运动轨迹并形成三坐标的数控程序；
(4)根据步骤(3)建立的数控程序代码，完成激光刻槽头在连杆内腔表面上刻槽的分次加工。
具体的，步骤(1)中连杆在刻槽工装上三坐标的定位包括：连杆用刻槽工装固定在工作平台上，工作平台的竖直进给方向为Z，纵向进给方向为Y，横向进给方向为X，垂直驱动推杆及第二丝杆与Z轴方向一致，第一丝杆及水平滑轨与X轴方向一致。
具体的，步骤(2)中连杆在刻槽工装上的位置以及连杆刻槽的位置测量方法为，保持Y坐标不变，手动调节X和Z坐标，根据激光刻槽头上探测器的信息反馈，逐一标定测量点的数控点坐标，将采集的多个数据点拟合成连杆刻槽位置数值方程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明具有高精确度，利用数控程序编程，通过探测器能检测计算刻槽工装的位置，从而精确定位被刻槽连杆的位置，采用丝杆与电机配合控制刻槽装置上下左右移动，使得激光刻槽时更加精确。本发明具有结构简单，可视化程度高和操作简便等优点。
附图说明
图1为本发明一种连杆激光刻槽机结构示意图；
图2为本发明垂直移动架结构示意图；
其中，图中：1、刻槽装置；2、固定支架；3、垂直移动架；4、水平驱动电机；5、第一丝杆；6、滑块；7、工作平台；8、水平滑轨；9、刻槽工装；10、垂直滑轨；11、固定螺母；12、滑槽；13、固定块；14、激光刻槽头；15、旋转头；16、垂直驱动推杆；17、探测器；18、控制模块；19、程序模块；20、程序显示屏；21、编程模块。
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，所描述的实施例仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2所示，本发明提供一种技术方案：
一种连杆激光刻槽机，包括刻槽装置1，所述刻槽装置1包括固定支架2及设置在固定支架2且可上下移动的垂直移动架3，所述垂直移动架3上设置有水平驱动电机4及与水平驱动电机4连接的第一丝杆5，所述第一丝杆5设置有滑块6，所述垂直移动架3上还设置有刻槽机构，所述刻槽机构与滑块6连接，所述刻槽装置还设置有工作平台7所述工作平台7上设置有水平滑轨8及可以水平滑轨8上左右移动的刻槽工装9。所述刻槽装置1的一端设有数控系统装置，所述数控系统装置由控制模块18和程序模块19组成，所述程序模块19由程序显示屏20和编程模块21组成。本发明不需人工移动被刻槽零件，在给连杆刻槽时，先对连杆一边进行刻槽，然后数控系统装置控制刻槽头转向对连杆另一边进行刻槽。
作为本发明具体的实施方式，所述固定支架2上方设置有垂直驱动电机8，所述垂直驱动电机8连接设置有第二丝杆9，所述固定支架2上还设置有两条垂直滑轨10，所述垂直移动架3上设置有与第二丝杆9连接的固定螺母11，所述垂直移动架3还设置有两条滑槽12，所述两条滑槽12与两条垂直滑轨10连接以确保垂直移动架3垂直上下运动。数控系统装置控制垂直驱动电机正转与反转，从而驱动第二丝杆正转与反转，与第二丝杆连接的固定螺母会上下移动，从而带动垂直移动架上下移动，两条垂直滑轨与两条滑槽相互配合，从而垂直移动架垂直运动而不偏移。
所述刻槽机构包括可在垂直移动架3上旋转的固定块13、与固定块13固定连接的激光刻槽头14、与激光刻槽头14旋转连接的旋转头15及与旋转头15固定连接且上下穿设于滑块16的垂直驱动推杆16，所述激光刻槽头14上还设置有探测器17。由于垂直驱动推杆是上下穿设于滑块，且可以在滑块内上下滑动且不脱离滑块，因此第一丝杆在水平驱动电机的带动下正转反转从而带动滑块左右水平移动，滑块在水平移动中也带动着垂直驱动推杆上下移动，垂直驱动推杆上下移动同时也带动旋转头上下移动，由于固定块可在垂直移动架上进行旋转运动，而且固定块与激光刻槽头固定连接，旋转头与激光刻槽头旋转连接，因此旋转头上下移动可带动激光刻槽头左右移动，让激光刻槽头可方便对连杆两边进行刻槽。
为了更好的更智能化的刻槽，本发明提供一种连杆激光刻槽机刻槽方法，包括以下步骤：。
(1)连杆在刻槽工装上三坐标的定位：连杆用刻槽工装固定在工作平台上，工作平台的竖直进给方向为Z，纵向进给方向为Y，横向进给方向为X，垂直驱动推杆及第二丝杆与Z轴方向一致，第一丝杆及水平滑轨与X轴方向一致。
(2)测量连杆在刻槽工装上的位置以及连杆刻槽的位置：连杆在刻槽工装上的位置以及连杆刻槽的位置测量方法为，保持Y坐标不变，手动调节X和Z坐标，根据激光刻槽头上探测器的信息反馈，逐一标定测量点的数控点坐标，将采集的多个数据点拟合成连杆刻槽位置数值方程。
(3)根据步骤(2)中测量连杆需刻槽位置的数据点，建立连杆刻槽轨迹方程，推算激光刻槽头的运动轨迹并形成三坐标的数控程序；
(4)根据步骤(3)建立的数控程序代码，完成激光刻槽头在连杆内腔表面上刻槽的分次加工。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种连杆激光刻槽机，其特征在于：包括刻槽装置(1)，所述刻槽装置(1)包括固定支架(2)及设置在固定支架(2)且可上下移动的垂直移动架(3)，所述垂直移动架(3)上设置有水平驱动电机(4)及与水平驱动电机(4)连接的第一丝杆(5)，所述第一丝杆(5)设置有滑块(6)，所述垂直移动架(3)上还设置有刻槽机构，所述刻槽机构与滑块(6)连接，所述刻槽装置(1)还设置有工作平台(7)，所述工作平台(1)上设置有水平滑轨(8)及可以水平滑轨(8)上左右移动的刻槽工装(9)。
2.根据权利要求1所述的一种连杆激光刻槽机，其特征在于：所述固定支架(2)上方设置有垂直驱动电机(8)，所述垂直驱动电机(8)连接设置有第二丝杆(9)，所述固定支架(2)上还设置有两条垂直滑轨(10)，所述垂直移动架(3)上设置有与第二丝杆(9)连接的固定螺母(11)，所述垂直移动架(3)还设置有两条滑槽(12)，所述两条滑槽(12)与两条垂直滑轨(10)连接以确保垂直移动架(3)垂直上下运动。
3.根据权利要求2所述的一种连杆激光刻槽机，其特征在于：所述刻槽机构包括可在垂直移动架(3)上旋转的固定块(13)、与固定块(13)固定连接的激光刻槽头(14)、与激光刻槽头(14)旋转连接的旋转头(15)及与旋转头(15)固定连接且上下穿设于滑块(16)的垂直驱动推杆(16)，所述激光刻槽头(14)上还设置有探测器(17)。
4.根据权利要求3所述的一种连杆激光刻槽机，其特征在于：所述刻槽装置(1)的一端设有数控系统装置，所述数控系统装置由控制模块(18)和程序模块(19)组成，所述程序模块(19)由程序显示屏(20)和编程模块(21)组成。
5.一种连杆激光刻槽机刻槽方法，其特征在于：包括以下步骤：。
(1)连杆在刻槽工装上三坐标的定位；
(2)测量连杆在刻槽工装上的位置以及连杆刻槽的位置；
(3)根据步骤(2)中测量连杆需刻槽位置的数据点，建立连杆刻槽轨迹方程，推算激光刻槽头的运动轨迹并形成三坐标的数控程序；
(4)根据步骤(3)建立的数控程序代码，完成激光刻槽头在连杆内腔表面上刻槽的分次加工。
6.根据权利要求5所述的一种连杆激光刻槽机刻槽方法，其特征在于：步骤(1)中连杆在刻槽工装上三坐标的定位包括：连杆用刻槽工装固定在工作平台上，工作平台的竖直进给方向为Z，纵向进给方向为Y，横向进给方向为X，垂直驱动推杆及第二丝杆与Z轴方向一致，第一丝杆及水平滑轨与X轴方向一致。
7.根据权利要求6所述的一种连杆激光刻槽机刻槽方法，其特征在于：步骤(2)中连杆在刻槽工装上的位置以及连杆刻槽的位置测量方法为，保持Y坐标不变，手动调节X和Z坐标，根据激光刻槽头上探测器的信息反馈，逐一标定测量点的数控点坐标，将采集的多个数据点拟合成连杆刻槽位置数值方程。
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