CN2053964U - 通用型多功能激光加工机床 - Google Patents

Abstract

通用型多功能激光加工机床，适用于各种轴、法兰、套等各类机械零件及发动机部件的激光加工，由微机控制步进电机，经变速箱变速后，驱动工作台上、下运动。工作台内装有步进电机驱动的减速箱，使端面法兰转动。端面法兰上有定位止口，可以安装由步进电机驱动的各种附件，以完成各种零部件的激光加工，以及曲线与空间曲面的激光加工。本机床适用于激光加工中心使用。

Description

本实用新型属于机械零件激光加工设备的技术改进。

在本实用新型提出之前，激光加工机床一般采用激光束旋转，工件完成x、y座标自动移动，z座标手动移动的设计方案。其缺点是：激光束运动机构复杂，精度要求高，在工业应用时，精密的光学运动机构容易磨损而失去精度，影响激光加工质量。此外，对旋转运动的光学镜片的冷却装置，容易发生断水而烧毁镜片的故障。该方案通用性差，工件不能实现x、y、z三座标联动，无法对空间曲面进行激光加工。

本实用新型提出了在微机控制的步进电机驱动下，工件在x、y、z三座标上实现自动运动，激光束固定，工件可以实现旋转运动的设计方案。配以相应的附件，工件上的加工面可相对激光束轴线成一定夹角，从而可用于活塞环槽、气门座圈等特殊零件的激光加工。配以偏心夹具，可用于曲轴、凸轮轴的激光加工。配以平移滑台，可以实现平面曲线以及空间曲面加工。本机床通用性好，功能全。

本实用新型的要点是：一、工作台升降机构：固定在变速箱8上的步进电机6通过双联齿轮21，驱动花键轴45上的双联滑移齿轮19、20，带动固定在丝母23上的双联齿轮24转动；双联滑移齿轮19、20在花键轴45上由拨叉拨动滑移，实现两档变速，从而升降速度可在很大范围内调节。丝母23驱动升降丝杠7升降，使工作台4上、下移动。工作台4位于底座5上的孔中。变速箱8固定在底板9上。二、旋转机构：工作台4上端固定着减速箱2，步进电机3通过齿轮14、17、16、13驱动转轴12转动。转轴12上端为端面法兰1；端面法兰1上加工有定位下止口11，定位下止口11用以与各种机床附件连接。三、x、y座标移动附件：下滑座26底面上加工有定位上止口25，定位上止口25可与定位下止口11配合，使下滑座26可以装在端面法兰1上。下滑座26一端固定有滑台减速箱29。步进电机28通过齿轮32减速后，驱动丝杠27转动，带动固定在上滑座30上的丝母31，使上滑座30往复移动。丝杠27末端为手柄轴43，伸出在滑台减速箱29之外，手轮44可装在手柄轴43上，可实现滑台手动进给。在上滑座30上平面加工有定位下止口，其尺寸与端面法兰1上的定位下止口11的尺寸相同。因此在上滑座30上可以安装另一个下滑座26，并使两个滑座的轴线相互垂直，可以实现工件的x、y座标移动。上、下滑座上装有导轨，上滑座30可以在下滑座26上滑动。四、其它附件：1.附件（1）：过渡板33底面上加工有定位上止口，过渡板33通过上、下定位止口可以装在端面法兰1上或上滑座30上。过渡板33上平面一侧可固定驱动箱39，步进电机40通过驱动箱内的减速齿轮驱动卡盘、顶尖或偏心顶尖18转动。过渡板33另一侧可装有尾架46。驱动箱与尾架之间可装夹各种轴、套、环类零件进行激光加工。2.附件（2）：过渡板33上平面可以固定蜗轮箱38，步进电机37与蜗杆34连接，驱动蜗轮35转动。转台36与蜗轮35固定在一起。转台36上可以直接安装工件，也可以安装夹具，配合x、y、z座标运动，实现复杂曲线或空间曲面的激光加工。3.附件（3）：过渡板33上可以固定分度头10。分度头10可以手动分度，也可以由步进电机41驱动自动分度。由于步进电机的步进角为0.75°，因此可以实现高精度分度。分度头10上装有卡盘42，可以调整成任意角度，适用于加工象活塞环槽、气门座圈等加工表面与激光束成一定夹角的零件。4.过渡板33固定在上滑座30上，其上平面可以直接装夹大型工件，滑台采用手动进给，工件能完成升降、旋转、移位运动，适用于对各种型状的带多只内孔零件的加工。

本实用新型的优点是：一、通用性好，功能齐全。利用工作台端面法兰的定位止口，可以与多种附件及夹具组装，适用于各类机械零件加工。适用于激光加工中心应用。二、机床结构合理、刚性好。三、利用微机控制步进电机实现无级调速。升降系统采用变速箱，扩大了调速范围。四、x、y座标移动滑台采用定位止口连接，互换性好，更换不同长度的滑座及丝杠，可以对不同尺寸的工件进行加工，系列化程度高。五、滑台采用手动进给与自动进给双套进给装置，适应性强。六、采用微机同时控制几台步进电机驱动各运动部件，可以实现多座标联动，可完成各种曲线，空间曲面的激光加工。

附图共8个。图1为本实用新型基础部件结构示意图。图2为减速箱结构图。图3为升降变速箱结构图。图4为滑台结构图。图5为滑台减速箱结构图。图6为附件1示意图。图7为附件2示意图。图8为附件3示意图。

图中：1为端面法兰，2为减速箱，3为步进电机，4为工作台，5为底座，6为步进电机，7为升降丝杠，8为变速箱，9为底板，10为分度头，11为定位下止口，12为转轴，13、14为齿轮，15为中间轴，16、17为齿轮，18为偏心顶尖，19、20为双联滑移齿轮，21为双联齿轮，22为盖板，23为丝母，24为双联齿轮，25为定位上止口，26为下滑座，27为丝杠，28为步进电机，29为滑台减速箱，30为上滑座，31为丝母，32为齿轮，33为过渡板，34为蜗杆，35为蜗轮，36为转台，37为步进电机，38为蜗轮箱，39为驱动箱，40、41为步进电机，42为卡盘，43为手柄轴，44为手轮，45为花键轴，46为尾架。

Claims (5)

1、一种通用型多功能激光加工机床，其特征在于采用了激光束不运动，工作可以完成x、y、z三座标移动及转动的结构，即：

(a)工作台升降机构：由步进电机6、双联滑移齿轮19、20、丝母23、双联齿轮21、24、花键轴45、升降丝杠7、盖板22、变速箱8、工作台4构成；工作台4位于底座5的孔中；

(b)旋转机构：由减速箱2、步进电机3、齿轮13、14、16、17、转轴12、中间轴15、端面法兰1构成；端面法兰1上加工有定位下止口11；

(c)x、y座标移动附件：由下滑座26、滑台减速箱29、步进电机28、齿轮32、丝杠27、上滑座30、丝母31、手轮44、手柄轴43构成；手轮装在丝杠27端部的手柄轴43上，下滑座底面加工有定位上止口25，下滑座可装在端面法兰1上；

(d)附件1：由过渡板33、驱动箱39、步进电机40、卡盘42、偏心顶尖18、尾架46构成；根据不同类型的工件，驱动箱上可安装卡盘、普通顶尖或偏心顶尖，过渡板可装在端面法兰上或上滑座上；

(e)附件2：由过渡板33、蜗杆34、蜗轮35、蜗轮箱38、步进电机37、转台36构成；

(f)附件3：由过渡板33、分度头10、步进电机41、卡盘42构成；

2、如权利要求1所说的通用型多功能激光加工机床，其特征在于采用了端面法兰——定位止口——过渡板结构，可以方便地更换、组合附件，实现多功能激光加工。

3、如权利要求1所说的通用型多功能激光加工机床，其特征在于利用微机控制步进电机实现各种运动的无级调速。

4、如权利要求1所说的通用型多功能激光加工机床，其特征在于升降系统采用了变速机构，使升降速度范围扩大，适用性广。

5、如权利要求1所说的通用型多功能激光加工机床，其特征在于滑台进给，可以手动也可以由步进电机自动进给。

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