CN212044084U - 一种高速激光熔覆加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速激光熔覆加工机床，它属于机床加工技术领域，包括底座，底座上设有滑轨，滑轨上滑动设置有回转顶针，滑轨一端安装有卡盘，卡盘连接有减速箱，减速箱连接有第一伺服电机，滑轨上安装有第一滑台，第一滑台一端连接有第二伺服电机，另一端螺纹连接有第一丝杠，第一丝杠连接有第三伺服电机，第一滑台上固定安装有支架，支架上安装有第二滑台，第二滑台一端安装有第四伺服电机，第二滑台上固定有安装激光熔覆头的激光熔覆头支架，激光熔覆头支架一侧的第一滑台上设有小滑轨，小滑轨上滑动安装有两个活动座，活动座连接有双向丝杠，双向丝杠连接有第五伺服电机，活动座上安装有磨削机构，活动座与磨削机构之间安装有减震机构。

Description

一种高速激光熔覆加工机床

技术领域

本实用新型涉及机床加工技术领域，具体涉及一种高速激光熔覆加工机床。

背景技术

激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

激光熔覆技术虽然优于某些传统技术，但激光熔覆技术是采用高能激光束作为热源加工过程，在高温条件下工件的强度会降低。此外，加热冷却过程中工件各部位的温度变化很难完全一致，这种温度变化的不同时性会引起工件热应力和组织应力的变化，当热应力、组织应力或两者的结合大于该瞬时温度下工件某部位的塑性抗力时，就会在这一部位发生不可逆的热变形，同时由于工件一端抵着卡盘端面且通过卡爪夹紧，另一端通过锥顶顶住，如果两端均为刚性连接，则无形中增大了加工过程中工件受热膨胀时的轴向约束，从而增大了变形量，在运作过程中可能会造成工件摇摆或损坏。

实用新型内容

对于现有技术中所存在的问题，本实用新型提供的一种高速激光熔覆加工机床，既可以通过磨削机构与第五伺服电机相配合可以实现对工件的托举，达到了稳定支撑的目的，又通过活动座与磨削机构之间的减震机构，实现磨削机构与工件之间的柔性接触，可吸收工件作用与磨削机构的径向应力，可避免加工工件因长度影响加工质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高速激光熔覆加工机床，包括底座，所述底座上设有滑轨，所述滑轨上滑动设置有回转顶针，所述滑轨一端安装有与所述回转顶针相配合的卡盘，所述卡盘远离所述回转顶针的一侧的所述底座上安装有减速箱，所述减速箱一侧的所述底座上安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述减速箱传动连接，所述卡盘与回转顶针之间的所述滑轨上安装有第一滑台，所述第一滑台一端连接有第二伺服电机，所述第一滑台另一端螺纹连接有第一丝杠，所述第一丝杆固定安装在所述滑轨一侧的所述底座上，所述第一丝杠连接有第三伺服电机，所述第一滑台上固定安装有支架，所述支架上安装有第二滑台，所述第二滑台一端安装有第四伺服电机，所述第二滑台上安装有激光熔覆头支架，所述激光熔覆头支架上安装有激光熔覆头，所述激光熔覆头支架一侧的所述第一滑台上设有小滑轨，所述小滑轨上滑动安装有两个活动座，所述活动座连接有双向丝杠，所述双向丝杠连接有第五伺服电机，所述第五伺服电机固定安装在所述第一滑台上，所述活动座上安装有磨削机构，所述活动座与磨削机构之间安装有减震机构。

优选的，所述第一伺服电机一侧的所述底座上安装有控制箱，所述控制箱分别与所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、磨削机构和激光熔覆头电连接。

优选的，所述回转顶针一侧固定安装有电动伸缩杆。

优选的，所述激光熔覆头位于两个所述磨削机构之间连线的中心点上方。

优选的，所述第一滑台与第二滑台结构相同均包括滑座，所述滑座上安装有可自由滑动的滑板，所述滑板上螺纹连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠位于所述滑座与滑板之间。

优选的，所述第一滑台上的所述滚珠丝杠穿过所述滑座与所述第二伺服电机传动连接，所述第二滑台上的所述滚珠丝杠穿过所述滑座与所述第四伺服电机传动连接。

优选的，所述小滑轨位于所述滑板一侧的所述滑座上，所述第五伺服电机固定安装在所述滑座上。

优选的，所述磨削机构包括固定安装在所述减震机构上的底板，所述底板上设有安装架，所述安装架上转动连接有磨砂轮，所述磨砂轮连接有第六伺服电机，所述第六伺服电机与控制箱电连接。

本实用新型的有益效果表现在：

1、本实用新型中通过卡盘与回转顶针相配合实现工件的固定，通过磨削机构与第五伺服电机相配合可以实现对工件的托举，对称分布的磨砂轮可限制工件在径向方向的移动，达到了稳定支撑的目的，同时第六伺服电机控制磨砂轮的转动，可实现对工件表面已熔覆层进行磨削加工，可有效缓解激光熔覆过程中工件表面应力集中的问题，可有效降低工件熔覆层开裂现象；

2、本实用新型中激光熔覆头位于磨砂轮正上方，可实现工件的激光熔覆与熔覆层磨削加工同时进行，有利于提高加工效率；

3、本实用新型中通过第五伺服电机与双向丝杠相配合同时控制磨削机构的反向运行，使磨砂轮对称分布在工件两侧，可以满足不同直径的工件的加工需求，可有效提高机床的适用性；

4、本实用新型中通过活动座与磨削机构之间的减震机构，实现磨削机构与工件之间的柔性接触，可吸收工件作用与磨削机构的径向应力，可避免加工工件因长度影响加工质量。

附图说明

图1为本实用新型一种高速激光熔覆加工机床的主视图；

图2为局部放大图；

图3为本实用新型一种高速激光熔覆加工机床的俯视图；

图4为本实用新型一种高速激光熔覆加工机床的右视图。

图中：1-底座、2-滑轨、3-回转顶针、4-卡盘、5-减速箱、6-第一伺服电机、7-第一滑台、8-第二伺服电机、9-第一丝杠、10-第三伺服电机、11-支架、12-第二滑台、13-第四伺服电机、14-激光熔覆头支架、15-激光熔覆头、16-小滑轨、17-活动座、18-双向丝杠、19-第五伺服电机、20-减震机构、21-控制箱、22-底板、23-安装架、24-磨砂轮、25-第六伺服电机、701-滑座、702-滑板、703-滚珠丝杠。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1-4所示的一种高速激光熔覆加工机床，包括底座1，所述底座1一侧设有控制箱21，所述控制箱21电连接有第一伺服电机6、第二伺服电机8、第三伺服电机10、第四伺服电机13、第五伺服电机19、磨削机构和激光熔覆头15，所述底座1上设有滑轨2，所述滑轨2上滑动设置有回转顶针3，通过电动伸缩杆实现回转顶针3的精准控制，所述滑轨2一端安装有与所述回转顶针3相配合的卡盘4，通过所述卡盘4与回转顶针3的配合实现工件的固定，所述卡盘4远离所述回转顶针3的一侧的所述底座1上安装有减速箱5，所述减速箱5一侧的所述底座1上安装第一伺服电机6，所述第一伺服电机6与所述减速箱5传动连接，所述卡盘4与回转顶针3之间的所述滑轨2上安装有滑座701，所述滑座701上安装有可自由滑动的滑板702，所述滑板702上螺纹连接有滚珠丝杠703，所述滚珠丝杠703位于所述滑座701与滑板702之间，所述滚珠丝杠703连接第二伺服电机8，所述控制箱21通过所述第二伺服电机8控制所述滚珠丝杠703的旋转达到控制所述滑板702在所述滑座701上位置的目的，所述滑座701一端螺纹连接有固定安装在所述底座1侧面的第一丝杠9，所述第一丝杠9连接第三伺服电机10，所述控制箱21通过控制所述第三伺服电机10达到控制所述滑座701在所述滑轨2上的位置，所述滑板702上固定安装有支架11，所述支架11上安装有第二滑台12，所述第二滑台12一端安装第四伺服电机13，所述第二滑台12上安装有激光熔覆头支架14，所述激光熔覆头支架14上安装有激光熔覆头15，所述控制箱21通过控制所述第四伺服电机13控制所述激光熔覆头15的高度，所述激光熔覆头支架14一侧的所述滑座701上设有小滑轨16，所述小滑轨16上滑动安装有两个活动座17，所述活动座17连接有双向丝杠18，所述双向丝杠18连接第五伺服电机19，所述控制箱21通过所述第五伺服电机19控制所述双向丝杠18旋转，实现两个所述活动座17同时反向运行，所述第五伺服电机19固定安装在所述第一滑台7上的所述滑座701上，所述活动座17上安装有磨削机构，所述活动座17与磨削机构之间安装有减震机构20。

所述激光熔覆头15位于两个所述磨削机构之间连线的中心点上方；所述第一滑台7上的所述滚珠丝杠703穿过所述滑座701与所述第二伺服电机8传动连接，所述第二滑台12上的所述滚珠丝杠703穿过所述滑座701与所述第四伺服电机13传动连接；所述磨削机构包括固定安装在所述减震机构20上的底板22，所述底板22上设有安装架23，所述安装架23上转动连接有磨砂轮24，所述磨砂轮24连接有第六伺服电机25，所述第六伺服电机25与控制箱21电连接，其中所述减震机构20由4个均匀分布在所述底板22与活动座17之间的减震器组成。

本实用新型工作时，首先通过所述控制箱21启动机床，然后工人通过控制所述卡盘4上的卡爪固定待加工工件一端，然后向靠近待加工工件另一端方向移动所述回转顶针3，利用电动伸缩杆驱动杆体伸长抵住工件另一端，从而实现了对工件位置的固定，然后所述控制箱21控制所述第五伺服电机19带动所述双向丝杠18转动，所述双向丝杠18推动所述磨削机构与工件接触，然后所述控制箱21控制所述第一伺服电机6启动，通过所述第一伺服电机6转动进而带动所述卡盘4转动，从而进一步带动工件转动，然后所述控制箱21控制所述第二伺服电机8、第三伺服电机10和第四伺服电机13配合使用，从而带动所述激光熔覆头15前进至工件待加工处，然后关闭所述第三伺服电机10和第四伺服电机13，然后所述控制箱21控制所述激光熔覆头15与第六伺服电机25同时工作，实现对工件进行表面熔覆的同时所述激光熔覆头15一侧的磨砂轮24对工件熔覆表面进行磨削，工件表面熔覆完毕后，所述控制箱21关闭所述激光熔覆头15与第六伺服电机25，所述控制箱21控制所述第一伺服电机6、第二伺服电机8和第三伺服电机10反向运转，实现对所述激光熔覆头15的撤离，然后重复上述过程，彻底完成工件激光熔覆，最后关闭设备。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，包括底座，所述底座上设有滑轨，所述滑轨上滑动设置有回转顶针，所述滑轨一端安装有与所述回转顶针相配合的卡盘，所述卡盘远离所述回转顶针的一侧的所述底座上安装有减速箱，所述减速箱一侧的所述底座上安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述减速箱传动连接，所述卡盘与回转顶针之间的所述滑轨上安装有第一滑台，所述第一滑台一端连接有第二伺服电机，所述第一滑台另一端螺纹连接有第一丝杠，所述第一丝杆固定安装在所述滑轨一侧的所述底座上，所述第一丝杠连接有第三伺服电机，所述第一滑台上固定安装有支架，所述支架上安装有第二滑台，所述第二滑台一端安装有第四伺服电机，所述第二滑台上安装有激光熔覆头支架，所述激光熔覆头支架上安装有激光熔覆头，所述激光熔覆头支架一侧的所述第一滑台上设有小滑轨，所述小滑轨上滑动安装有两个活动座，所述活动座连接有双向丝杠，所述双向丝杠连接有第五伺服电机，所述第五伺服电机固定安装在所述第一滑台上，所述活动座上安装有磨削机构，所述活动座与磨削机构之间安装有减震机构。

2.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述第一伺服电机一侧的所述底座上安装有控制箱，所述控制箱分别与所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第四伺服电机、第五伺服电机、磨削机构和激光熔覆头电连接。

3.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述回转顶针一侧固定安装有电动伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述激光熔覆头位于两个所述磨削机构之间连线的中心点上方。

5.根据权利要求1所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述第一滑台与第二滑台结构相同均包括滑座，所述滑座上安装有可自由滑动的滑板，所述滑板上螺纹连接有滚珠丝杠，所述滚珠丝杠位于所述滑座与滑板之间。

6.根据权利要求5所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述第一滑台上的所述滚珠丝杠穿过所述滑座与所述第二伺服电机传动连接，所述第二滑台上的所述滚珠丝杠穿过所述滑座与所述第四伺服电机传动连接。

7.根据权利要求5所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述第一滑台上的所述小滑轨位于所述滑板一侧的所述滑座上，所述第五伺服电机固定安装在所述滑座上。

8.根据权利要求2所述的一种高速激光熔覆加工机床，其特征是，所述磨削机构包括固定安装在所述减震机构上的底板，所述底板上设有安装架，所述安装架上转动连接有磨砂轮，所述磨砂轮连接有第六伺服电机，所述第六伺服电机与控制箱电连接。

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