數控激光異形倒錐孔加工器制造技術

本發明專利技術數控激光異形倒錐孔加工器，屬于激光加工設備。本加工器有導光管、凸透鏡和激光噴嘴等組成。安裝在機床的Ｚ軸工作滑臺上，同時有一個驅動和控制激光噴嘴作球面運動的球面運動機構。激光噴嘴在作球面運動時，噴嘴中心線始終通過存在于空間的球心，而且距離始終不變。使用本加工器可在工件上切割出倒置異形圓錐孔，倒置扁圓錐孔，倒置各種棱數的棱錐孔。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器，屬于激光加工設備。目前燃氣輪機使用的導流葉片由于經常處在高溫工作環境中，使導流葉片的曲線表面產生燒蝕。為解決這一問題，采用將壓縮空氣通入葉片空腔內進行冷卻，同時在葉片表面打孔把壓縮空氣從小孔引出葉片表面進行冷卻。這種小孔的加工技術目前國際上大多采用電火花加工和固定式激光加工器加工，孔的形狀是圓柱直孔或異形直孔。但是壓縮空氣從圓柱直孔或異形直孔流出時速度太高，干擾了燃氣流向并產生強烈紊亂，使功率受到損失。所以世界激光研究和應用行業正在尋求一種用激光加出底部為圓柱孔，出口為扁圓錐臺的異形倒錐孔的加工設備。本專利技術的目的在于提供一種可使激光噴嘴圍繞存在于空間的球心作直線或圓弧運動來實現加工這種異形倒錐孔的數控激光異形倒錐孔加工器。本專利技術是這樣實現的本加工器由導光管、凸透鏡、激光噴嘴和驅動并控制激光噴嘴作球面運動的球面運動機構等組成，并安裝在機床的Z軸工作滑臺上，在本加工器導光管前方有一個激光加工萬向導光系統;在凸透鏡的上方有一個控制激光聚焦的快門機構總成;本加工器的球面運動機構由固定球面和活動球面組成，活動球面與激光噴嘴固接在一起。本專利技術數控激光異形倒錐孔加工方法是激光噴嘴由球面運動機構保證其在作球面動時噴嘴中心線始終通過空間球心，而且距離始終不變。使用本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器，可在工件(即導流葉片口)上利用激光噴嘴加工出倒置圓錐孔，倒置扁圓錐孔，倒置各種棱數的棱錐孔。可有效提高導流葉片的使用壽命。本專利技術有如下附圖。圖1為本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器工作狀態圖。圖2為導流葉片剖示意圖。圖3為本專利技術加工出的異形倒錐孔形狀示意圖。其中1-導流葉片;2-壓縮空氣腔;3-導光管;4-凸透鏡;5-活動球面;6-固定球面;7-激光噴嘴;8-聚焦區上點;9-焦點;10-聚焦區下點;11-固定球心;12-工作臺。下面結合附圖說明本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器是如何實現的本加工器由導光管(3)、凸透鏡(4)、激光噴嘴(7)和一個驅動和控制激光噴嘴(7)作球面運動的球面運動機構組成，并安裝在機床Z軸工作滑臺上。該球面運動機構由固定球面(6)和活動球面(5)組成，活動球面(5)與激光噴嘴(7)固接在一起，在凸透鏡(4)上方有一個控制激光聚焦的快門機構總成，導光管(3)的前方有一激光加工萬向導光系統。本專利技術是這樣工作的本專利技術加工器安裝在機床的Z軸工作滑臺上，因此，除了機床本身可沿x、y、z軸移動外，激光噴嘴圍繞存在于空間的固定球心可作U、V軸線方向的直線運動和由此2軸聯動的圓弧插補運動。使用時，由激光加工萬向導光系統控制導光管擺動時與激光噴嘴中心線保持一致，與激光噴嘴固接在一起的活動球面在固定球面上運動;以保證激光噴嘴中心線永遠指向存在于空間的固定球心，同時激光噴嘴受微機控制作直線或曲線運動時，打開快門，激光透入凸透鏡中，便可在工件曲面上鉆出出口大底孔小的異形倒錐孔。為了在導流中片表面上加工一系列不等高異形倒錐孔，整個加工器要作圍繞U軸的擺動D及與Y、Z兩直線運動聯動的三軸聯動運動。為了加工在一個等高線上的異形倒錐孔，可移動工作臺X來實現。權利要求1.本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器，屬于激光加工設備，本專利技術的特征在于該加工器有導光管(3)、凸透鏡(4)和激光噴嘴(7)和驅動和控制激光噴嘴作球面運動的數控球面運動機構等組成，安裝在機床的Z軸工作滑臺上。2.根據權利要求1所述的數控激光異形倒錐孔加工器，其特征在于在導光管(3)的前方設有一個激光加工萬向導光系統。3.根據權利要求1所述的數控激光異形倒錐孔加工器，其特征在于在凸透鏡(4)的上方設有一個控制激光聚焦的快門機構總成。4.根據權利要求1所述的數控激光異形倒錐孔加工器，其特征在于該球面機構由固定球面(5)和活動球面(5)組成，活動球面(5)與激光噴嘴(7)固接在一起。5.本專利技術數控激光異形倒錐孔加工方法，其特征在于激光噴嘴(7)由球面運動機構保證其在作球面運動時噴嘴中心線始終通過存在于空間的固定球心(11)，而且距離始終不變。全文摘要本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器，屬于激光加工設備。本加工器有導光管、凸透鏡和激光噴嘴等組成。安裝在機床的Z軸工作滑臺上，同時有一個驅動和控制激光噴嘴作球面運動的球面運動機構。激光噴嘴在作球面運動時，噴嘴中心線始終通過存在于空間的球心，而且距離始終不變。使用本加工器可在工件上切割出倒置異形圓錐孔，倒置扁圓錐孔，倒置各種棱數的棱錐孔。文檔編號B23K26/08GK1091068SQ9310790公開日1994年8月24日 申請日期1993年6月25日 優先權日1993年6月25日專利技術者張曈德 申請人:青海廣播電視大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
本專利技術數控激光異形倒錐孔加工器，屬于激光加工設備，本專利技術的特征在于：該加工器有導光管（３）、凸透鏡（４）和激光噴嘴（７）和驅動和控制激光噴嘴作球面運動的數控球面運動機構等組成，安裝在機床的Ｚ軸工作滑臺上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張德，
申請(專利權)人：青海廣播電視大學，
類型：發明
國別省市：63[中國|青海]