CN218799811U - 一种断屑槽加工用激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种断屑槽加工用激光加工设备，属于激光加工技术领域，该激光加工设备包括主体以及辅助工作台，主体上设有移动平台，移动平台上设有可移动的激光头，激光头与主体电连接。辅助工作台位于主体的一侧，辅助工作台上设有可升降的载物台，载物台设有导轨，载物导轨上设有用于装夹工件的装夹块，装夹块能够在载物导轨上移动；激光头上设有用于检测装夹块位置的位置跟踪器，激光头随装夹块的移动而移动。该加工设备利用激光来加工工件上的断屑槽，能够满足像PCD和PCBN等脆硬材料上复杂的断屑槽的加工需求。

Description

一种断屑槽加工用激光加工设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种断屑槽加工用激光加工设备。

背景技术

金属切削加工中，切屑的形状对正常生产和操作者的安全有重大影响。长期以来，断屑问题是机械加工中一个较为困惑的问题。切削塑性金属通常会形成带状屑、而切削脆性材料则易形成崩碎屑，切削条件不同而断屑槽相同时，形成的切屑将不同；相同的切削条件而断屑槽不同则切屑也不同，切屑形成的形状与表面加工质量有极案切的联系，断屑槽的形状及几何参数直接决定了刀具切削加工的效率及表面质量状况。传统的断屑槽的加工方式包括砂轮磨削或模具冲压等工艺。但砂轮磨削、模具冲压工艺却不适用于PCD和PCBN等硬脆材料的断屑槽加工，在硬脆材料的上，通常采用线切割或电火花加工来生产断屑槽。

然而，线切割和电火花工艺只能加工结构较为简单的断屑槽，不能满足形状复杂的断屑槽的加工需求。因此，亟需新的断屑槽加工设备来满足PCD和PCBN等硬脆材料上加工断屑槽的生产需求。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种断屑槽加工用激光加工设备，该加工设备利用激光来加工工件上的断屑槽，能够满足PCD和PCBN等脆硬材料上加工复杂的断屑槽的需求。

一种断屑槽加工用激光加工设备，包括：

主体，所述主体上设有移动平台，所述移动平台上设有可以移动的激光头，所述激光头与所述主体电连接；

辅助工作台，所述辅助工作台位于所述主体的一侧，所述辅助工作台上设有可升降的载物台，所述载物台设有载物导轨，所述载物导轨上设有用于装夹工件的装夹块，所述装夹块能够在所述载物导轨上移动；所述激光头上设有用于检测所述装夹块位置的位置跟踪器，所述激光头随所述装夹块的移动而移动。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述移动平台上设有成像装置，所述成像装置靠近所述激光头设置。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述移动平台包括X向导轨和Y向导轨，所述X向导轨固定在所述主体上，所述Y向导轨设置在所述X向导轨上，且所述Y向导轨能够在所述X向导轨上沿X轴方向移动，所述激光头设置在所述Y向导轨上，且可在所述Y向导轨沿Y轴方向移动。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述Y向导轨上设有安装块，所述激光头以及所述成像装置均安装在所述安装块上。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述辅助工作台上设置有升降驱动器，所述升降驱动器包括手轮以及升降杆，所述升降杆竖直设置在所述辅助工作台上，所述手轮与所述升降杆通过齿轮啮合，转动所述手轮能够使得所述升降杆在竖直方向上移动，所述升降杆顶部与所述载物台固定连接。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述辅助工作台上设有若干个导向套筒，所述导向套筒中设有竖直的导向杆，所述导向杆顶部贯穿所述导向套筒与所述载物台固定连接。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述主体上设置有激光发生器以及光路，所述激光发生器产生激光，并使得激光经过所述光路后从所述激光头射出，形成加工用的聚焦光斑，所述光路中设置有光束扩展器。

在本实用新型较佳的技术方案中，所述主体与所述辅助工作台底部均设置有多个吸盘脚。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种断屑槽加工用激光加工设备，该激光加工设备包括主体以及辅助工作台，主体上设有移动平台，移动平台上设有可移动的激光头，激光头与主体电连接。辅助工作台位于主体的一侧，辅助工作台上设有可升降的载物台，载物台设有导轨，载物导轨上设有用于装夹工件的装夹块。在使用时，工件固定在装夹块上，利用从激光头射出的聚焦光斑在工件上加工断屑槽，且加工过程中激光头可以随着工件的移动而移动，激光加工过程中无切削力作用与工件上，且加工过程中聚焦光斑的方向、大小容易调节，因此能够用于加工形状复杂的断屑槽，满足PCD和PCBN等难加工材料生产、加工断屑槽需求。

附图说明

图1是本实用新型提供的断屑槽加工用激光加工设备的立体图；

图2是本实用新型提供的升降驱动器安装在辅助工作台上的立体图；

图3是本实用新型提供的激光发生器发射激光到激光头的结构示意图。

附图标记：

100、主体；110、激光发生器；120、光路；130、光束扩展器；200、移动平台；210、X向导轨；220、Y向导轨；2201、安装块；300、激光头；310、位置跟踪器；400、成像装置；500、辅助工作台；510、载物台；520、载物导轨；530、装夹块；540、导向套筒；550、导向杆；600、升降驱动器；610、手轮；620、升降杆；700、吸盘脚。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图3所示，本申请所请求保护的一种断屑槽加工用激光加工设备，该激光加工设备包括主体100以及辅助工作台500，主体100上设有移动平台200，移动平台200上设有可移动的激光头300，激光头300与主体100电连接。辅助工作台500位于主体100的一侧，辅助工作台500上设有可升降的载物台510，所述载物台510设有载物导轨520，所述载物导轨520上设有用于装夹工件的装夹块530，所述装夹块530能够在载物导轨520上移动；激光头300上设有用于检测所述装夹块530位置的位置跟踪器310，所述激光头300随所述装夹块530的移动而移动。需要说明的是，在加工断屑槽的过程中，所述载物台510位于所述激光头300的下方。所述位置跟踪器310采用位置传感器，采用位置传感器感应所述装夹块530的位置，使得所述激光头300可以根据所述装夹块530的移动而移动。

具体地，所述主体100上设置有激光发生器110以及光路120，所述激光发生器110产生激光，并使得激光经过所述光路120后从所述激光头300射出，形成加工用的聚焦光斑，所述光路120中设置有光束扩展器130。所述光束扩展器130靠近所述激光发生器110设置。在实际的使用过程中，从激光发生器110中发出的激光经过光束扩展器130以及所述光路120的折射后，从所述激光头300从射出落在工件表面，形成聚焦光斑。需要说明的是，本申请的激光头300可以采用现有的激光头300。

上述的一种断屑槽加工用激光加工设备，该激光加工设备包括主体100以及辅助工作台500，主体100上设有移动平台200，移动平台200上设有可移动的激光头300，激光头300与主体100电连接。辅助工作台500位于主体100的一侧，辅助工作台500上设有可升降的载物台510，载物台510设有导轨，载物导轨520上设有用于装夹工件的装夹块530。在使用时，工件固定在装夹块530上，利用从激光头300射出的聚焦光斑在工件上加工断屑槽，且加工过程中激光头300可以随着工件的移动而移动，激光加工过程中无切削力作用与工件上，且加工过程中聚焦光斑的方向、大小容易调节，因此能够用于加工形状复杂的断屑槽，满足PCD和PCBN等材料的断屑槽生产、加工需求。

在一种更佳的实施方式中，所述移动平台200上设有成像装置400，所述成像装置400靠近所述激光头300设置。所述成像装置400为线激光点云相机，利用该相机采集激光加工过程中断屑槽的几何特征，并把几何特征反馈到主体100的控制系统中。控制系统根据采集到的数据，可以优化断屑槽后续的加工参数，节约后续工件的加工时间，提高加工质量。

在具体的实施方式中，所述移动平台200包括X向导轨210和Y向导轨220，所述X向导轨210固定在所述主体100上，所述Y向导轨220设置在所述X向导轨210上，且所述Y向导轨220能够在所述X向导轨210上沿X轴方向移动，所述激光头300设置在所述Y向导轨220上，且可在所述Y向导轨220沿Y轴方向移动。所述Y向导轨220在所述X向导轨210上的移动通过电动滑块来驱动。

更进一步地，所述Y向导轨220上设有安装块2201，所述激光头300以及所述成像装置400均安装在所述安装块2201上。所述安装块2201与所述Y向导轨220之间通过电动滑块来驱动。由于所述Y向导轨220是可以在X轴方向上移动，所述安装块2201可以在Y轴方向上移动移动，因此，所述激光头300以及所述成像装置400均可以在X、Y轴方向上移动，即所述激光头300可以对工件的不同位置进行加工，所述成像装置400也可以采集工件不同位置的几何特征。

在更佳的实施方式中，所述辅助工作台500上设置有升降驱动器600，所述升降驱动器600包括手轮610以及升降杆620，所述升降杆620竖直设置在所述辅助工作台500上，所述手轮610与所述升降杆620通过齿轮啮合，转动所述手轮610能够使得所述升降杆620在竖直方向上移动，所述升降杆620顶部与所述载物台510固定连接。

所述手轮610设置在所述辅助工作台500的前侧，通过控制所述手轮610的转动来控制所述升降杆620的上下运动，进而改变所述载物台510的所在位置，以满足不同的加工需求。

更进一步地，所述辅助工作台500上设有若干个导向套筒540，所述导向套筒540中设有竖直的导向杆550，所述导向杆550顶部贯穿所述导向套筒540与所述载物台510固定连接。具体地，所述导向套筒540设置4个，且4个所述导向套筒540在所述辅助工作台500上呈矩形设置，因此所述导向杆550对所述载物台510的移动形成四点支撑导向，这能保证所述载物台510升降移动的稳定性。在另一种实施方式中，所述辅助工作台500上还可以设置有刻度尺，该刻度处用于反映所述升降杆620的升降高度。

进一步地，所述主体100与所述辅助工作台500底部均设置有多个吸盘脚700。所述吸盘脚700用于将所述主体100、所述辅助工作台500吸附在基面上，保证所述主体100与所述辅助工作台500工作的稳定性。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于，包括：

主体(100)，所述主体(100)上设有移动平台(200)，所述移动平台(200)上设有可以移动的激光头(300)，所述激光头(300)与所述主体(100)电连接；

辅助工作台(500)，所述辅助工作台(500)位于所述主体(100)的一侧，所述辅助工作台(500)上设有可升降的载物台(510)，所述载物台(510)设有载物导轨(520)，所述载物导轨(520)上设有用于装夹工件的装夹块(530)，所述装夹块(530)能够在所述载物导轨(520)上移动；所述激光头(300)上设有用于检测所述装夹块(530)位置的位置跟踪器(310)，所述激光头(300)随所述装夹块(530)的移动而移动。

2.根据权利要求1所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述移动平台(200)上设有成像装置(400)，所述成像装置(400)靠近所述激光头(300)设置。

3.根据权利要求2所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述移动平台(200)包括X向导轨(210)和Y向导轨(220)，所述X向导轨(210)固定在所述主体(100)上，所述Y向导轨(220)设置在所述X向导轨(210)上，且所述Y向导轨(220)能够在所述X向导轨(210)上沿X轴方向移动，所述激光头(300)设置在所述Y向导轨(220)上，且可在所述Y向导轨(220)沿Y轴方向移动。

4.根据权利要求3所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述Y向导轨(220)上设有安装块(2201)，所述激光头(300)以及所述成像装置(400)均安装在所述安装块(2201)上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述辅助工作台(500)上设置有升降驱动器(600)，所述升降驱动器(600)包括手轮(610)以及升降杆(620)，所述升降杆(620)竖直设置在所述辅助工作台(500)上，所述手轮(610)与所述升降杆(620)通过齿轮啮合，转动所述手轮(610)能够使得所述升降杆(620)在竖直方向上移动，所述升降杆(620)顶部与所述载物台(510)固定连接。

6.根据权利要求5所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述辅助工作台(500)上设有若干个导向套筒(540)，所述导向套筒(540)中设有竖直的导向杆(550)，所述导向杆(550)顶部贯穿所述导向套筒(540)与所述载物台(510)固定连接。

7.根据权利要求1-4任一项所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述主体(100)上设置有激光发生器(110)以及光路(120)，所述激光发生器(110)产生激光，并使得激光经过所述光路(120)后从所述激光头(300)射出，形成加工用的聚焦光斑，所述光路(120)中设置有光束扩展器(130)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的断屑槽加工用激光加工设备，其特征在于：

所述主体(100)与所述辅助工作台(500)底部均设置有多个吸盘脚(700)。

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