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专利号: 2021100469349
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:包括工件运动工作台(3)、垂直设置在所述工件运动工作台(3)上的打标支架(1)、滑动连接在所述打标支架(1)上的激光打标器(2)、安装在所述工件运动工作台(3)上的旋转台(4)、固定在所述旋转台(4)上的两第一轴承座(5)、通过轴承(22)转动安装在两第一轴承座(5)上的第一传动杆(6)、固定安装在所述第一传动杆(6)上的蜗杆(7)、固定安装在所述第一传动杆(6)上的刻度轴(8)、垂直设置在所述旋转台(4)上的多个螺柱(9)、通过螺栓(11)固定在所述螺柱(9)上的升降台(10)、固定在所述升降台(10)上的两第二轴承座(13)、通过轴承(22)转动安装在两所述第二轴承座(13)上的第二传动杆(14)、固定安装在所述第二传动杆(14)上的蜗轮(26)以及通过连接套(25)选择性的安装在所述第二传动杆(14)端部或第一传动杆(6)端部的三卡爪盘(15);

曲面工件(16)被所述三卡爪盘(15)夹紧;所述激光打标器(2)位于所述工件的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:还包括安装在所述工件运动工作台(3)上的减速电机(17),所述第一传动杆(6)通过联轴器(18)与所述减速电机(17)的输出轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:所述工件运动工作台(3)上靠近三卡爪盘(15)的一侧具有导向滑轨(19),所述导向滑轨(19)的中心轴与所述减速电机(17)输出轴的中心轴平行,所述导向滑轨(19)上滑动连接有高度调节杆(20),所述高度调节杆(20)的延伸方向与所述导向滑轨(19)延伸方向垂直;所述高度调节杆(20)上滑动连接有挡块(21),所述挡块(21)正对所述激光打标器(2)的位置具有对位缝(211),所述对位缝(211)的中心线与减速电机(17)输出轴的中心轴线位于同一个平面内。

4.根据权利要求3所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:所述高度调节杆(20)为方杆,所述挡块(21)包括:滑动套设在所述高度调节杆(20)上的方形框(213)以及三角形遮挡块(212),所述对位缝(211)位于三角形遮挡块(212)的顶边,且对位缝(211)不贯穿所述三角形遮挡块(212)。

5.根据权利要求4所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:所述导向滑轨(19)为方形滑轨,所述高度调节杆(20)的底端通过方形孔滑动连接在所述导向滑轨(19)上。

6.根据权利要求1所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:所述工件运动工作台(3)上具有阶梯孔(31),所述阶梯孔(31)的大径孔内安装有轴承(22),所述旋转台(4)的中心转轴安装在轴承(22)内部且穿过所述阶梯孔(31)的小径孔,所述中心转轴的端部通过轴承端盖(23)安装在所述工件运动工作台(3)的底端。

7.根据权利要求1所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:所述螺柱(9)上套设有弹簧(12),所述升降台(10)的两侧通过两螺旋安装在所述螺柱(9)上的螺栓(11)固定,与所述工件运动工作台(3)相对的一侧的螺栓(11)的端面上贴合有一垫片(24),所述弹簧(12)夹设在所述工件运动工作台(3)和所述垫片(24)之间。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的一种激光加工曲面工件表面的装置,其特征在于:所述蜗杆(7)与蜗轮(26)的传动比i=60。

9.一种激光加工曲面工件表面的方法,其特征在于:包括电动加工模式;所述电动加工模式的工作步骤为:

S11、将第一传动杆(6)的一端通过联轴器(18)与减速电机(17)连接;

S12、将三卡爪盘(15)通过连接套(25)与第一传动杆(6)的另一端连接,然后将曲面工件(16)安装到三卡爪盘(15)上;

S13、移动高度调节杆(20)并调节挡块(21)的高度,使挡块(21)的下端面紧贴曲面工件(16)的上表面;

S14、移动激光打标器(2)至合适高度,调节激光打标器(2)发射的激光束方向,使激光束正好射在挡块(21)的对位缝(211)内;

S15、启动减速电机(17)带动曲面工件(16)旋转,并移走挡块(21)使激光束照射在曲面工件(16)上,命令激光打标器(2)定点打标,从而在曲面工件(16)的外周面加工出周向纹理。

10.根据权利要求9所述的激光加工曲面工件表面的方法,其特征在于:还包括手动模式,所述手动模式的工作步骤为:

S21、将第一传动杆(6)与所述联轴器(18)脱开;

S22、将旋转台(4)旋转90度;

S23、旋转套设在螺柱(9)上的螺栓(11),以调节升降台(10)的高度,使蜗轮(26)与蜗杆(7)啮合;

S24、将三卡爪盘(15)通过连接套(25)安装在第二传动杆(14)的端部,然后将曲面工件(16)安装到三卡爪盘(15)上;

S25、移动高度调节杆(20)并调节挡块(21)的高度,使挡块(21)的下端面紧贴曲面工件(16)的上表面;

S26、移动激光打标器(2)至合适高度,调节激光打标器(2)发射的激光束方向,使激光束正好射在挡块(21)的对位缝(211)内;

S27、移走挡块(21),命令激光打标器(2)沿曲面工件(16)的轴线刻蚀,刻蚀完一道轴向纹理后,手动转动第一传动杆(6),并通过观察刻度轴(8)上的刻度旋转一定的固定角度,然后命令激光打标器(2)继续刻蚀另一道轴向纹理,最终在曲面工件(16)的轴向表面加工出紧密型光栅微结构。