數控工具機用雷射淬火設備的製作方法
2023-05-29 09:00:51 1
專利名稱：數控工具機用雷射淬火設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控工具機用雷射淬火設備，是ー種數據工具機的エ件表面熱處理配套設備，可廣泛應用於機械加工中エ件表面性能的改善。
背景技術：
淬火エ藝在現代機械製造エ業得到廣泛應用。機械中重要エ件，尤其在汽車、飛機、火箭中應用的鋼件幾乎都經過淬火處理。為滿足各種エ件千差萬別的技術要求，發展了各種淬火エ藝。如按接受處理的部位不同，有整體、局部淬火與表面淬火；按加熱時相變是否完全，分為完全淬火與不完全淬火(對於亞共析鋼，該法又稱亞臨界淬火)；按冷卻時相變的內容不同，有分級淬火，等溫淬火與欠速淬火等。自I960年代雷射問世以來，雷射技 術作為ー門舉世矚目的高新技術，幾乎在各行業都獲得了重要的應用。雷射淬火又稱雷射相變硬化，是ー種雷射熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的新エ藝，適用於大多數材料與不同形狀エ件的不同部位，可提高工件的抗磨性與疲勞強度，國外ー些エ業部門將該技術作為保證產品質量的手段。然而目前雷射表面相變硬化技術應用還不如傳統熱處理技術那樣廣泛與成熟，這種方法主要用於強化工件的表面，可以提高金屬材料及エ件的表面硬度、抗磨性、抗腐蝕性以及強度與高溫性能；同時可使エ件心部仍保持良好的韌性，讓エ件的機械性能具有抗磨性好、衝擊韌性高、疲勞強度高的特點。雷射淬火可以大幅度提高產品質量，成倍延長產品的使用壽命，具有顯著的經濟效益，已經在機械製造、交通運輸、石油、礦山、紡織、冶金、航空航天等許多領域得到應用與發展。
發明內容本實用新型如圖I所示。本發明將數控工具機與雷射發生器，有機結合起來，使兩者可以發揮各自的功能。主要有以下特點I)實現焦點自動跟蹤。2)應用CNC技術保證雷射光頭實現ニ個自由度的高精度運動，以完成多種エ件的表面熱處理工作。3)可以在加工エ件的同時完成熱處理，提高生產效率。上述功能實現的技術方案結合進一歩的描述如下數控工具機用雷射淬火設備由反射機構、聚焦機構、光路防護機構、支撐機構和雷射發生器組成；雷射發生器安裝與光路防護機構的入口，支撐機構在不同點支撐光路機構。其反射機構安裝於工具機的工作檯，其聚焦機構安裝於工具機的工作檯。
圖I是數控工具機用雷射淬火設備的結構圖。圖中各部分分別為反射機構(I)、聚焦機構⑵、光路防護機構(3)、支撐機構(4)和雷射發生器(5)。
具體實施方式
[0008]工作原理為雷射表面淬火是利用雷射在要熱處理的部分掃描，使被掃描區域快速升溫，而未被掃描區域保持常溫。雷射表面淬火的原理與普通熱處理是相同的，只不過雷射作為熱源加熱金屬的時間很短，處理區域也很比較小。隨著雷射入射到材料內部深度的増加，雷射的強度將以幾何級數衰減。對於大部分金屬來說，其吸收光子的深度一般都小於O. I μ m。入射到金屬晶體中的雷射光子與電子作用發生非彈性碰撞,光子的能量被電子完全吸收，得到能量的電子再與其他電子發生碰撞與晶格振動量子的相互作用等形式，將 所吸收的光子能量轉化為熱能。這種光能向熱能的轉化幾乎是在瞬間完成的。本實用新型通過雷射發生器產生大功率雷射，光束經反射機構，聚焦機構把光斑聚焦於裝夾在數控工具機上的エ件表面，按照數控工具機刀具的切削軌跡掃描エ件表面，實現エ件表面的熱處理。
權利要求1.數控工具機用雷射淬火設備，其特徵在於它由反射機構、聚焦機構、光路防護機構、支撐機構和雷射發生器組成；雷射發生器安裝與光路防護機構的入口，支撐機構在不同點支撐光路機構。
2.根據權利要求I所述的數控工具機用雷射淬火設備，其特徵在於反射機構安裝於工具機的工作檯。
3.根據權利要求I所述的數控工具機用雷射淬火設備，其特徵在於聚焦機構安裝於工具機的工作檯。
專利摘要本實用新型涉及數控工具機用雷射淬火設備，是一種數控工具機的工件表面熱處理配套設備。本實用新型由反射機構(1)、聚焦機構(2)、光路防護機構(3)、支撐機構(4)和雷射發生器(5)組成。本實用新型通過雷射發生器產生大功率雷射，光束經反射機構，聚焦機構把光斑聚焦於裝夾在數控工具機上的工件表面，按照數控工具機刀具的切削軌跡掃描工件表面，實現工件表面的熱處理。
文檔編號C21D1/62GK202626239SQ201220100570
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月18日 優先權日2012年3月18日
發明者曹堅, 王斌 申請人:嘉興學院, 曹堅, 王斌