[实用新型]激光加工抽芯铆钉拧断槽的设备

说明书

技术领域

本实用新型属于抽芯铆钉专用紧固件加工设备领域，尤其涉及一种抽芯铆钉的激光加工设备。 

背景技术

激光加工是激光系统最普遍的应用之一，根据激光束与材料相互作用的机理，可以将激光加工分为激光热加工与激光化学反应加工，其中，激光热加工是指利用激光束投射到材料的表面产生热效应来完成加工过程，包括激光焊接，激光切割，激光打标，激光钻孔和微加工等。

由于激光具有高亮度，高方向性，高单色性和高相干性四大特性，因此就给激光加工带来了一些其他加工方法所不具备的特点，由于它是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；激光加工过程无刀具磨损，无切削力作用于工件；激光加工过程中激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响很小，因此，其热影响区小，热变形小无需后续加工，由于激光束易于导向、聚集、实现方向的变换，极易与数控系统配合实现对复杂工件进行加工，因此它是一种极为灵活的加工方法，生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。

激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、航空、机械制造等重要部门对提高产品质量、劳动生产效率、自动化、减少材料消耗等起到越来越重要的作用。

抽芯铆钉杆的工作原理，需要在杆上刻上拧断槽，拧断槽的宽度为0.5mm左右，目前采用雕铣机的办法，进行铣槽加工，获得拧断槽。由于槽深很窄，且具有一定的宽度要求，所采用的铣刀直径很小，在大量加工过程中铣刀磨损严重，容易发生断刀现象，因此采用铣槽加工的办法存在加工成本高、效率低的问题。

激光束聚焦成很小光点(其最小直径可小于0.1mm)，使焦点处达到很高的功率密度(可超过10⁶ W/cm²Sr)。这时光束输入(由光能转换)的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄(如0.2mm左右)的拧断槽。同时激光切割无刀具磨损，也谈不上刀具的替换问题。另外激光切割过程与自动化装备相结合很方便，容易实现切割过程自动化。因此抽芯铆钉拧断槽激光加工技术研究具有十分重要的应用价值。

在公开号为CN 101357417 A的专利申请中，F·施毛德与A·邦次提出了一种加工工件的激光加工设备和利用激光束加工工件的机械方法，这种加工主要针对金属板材，该方法提出添加工件支撑体，可以有效的改变激光加工设备只为激光束设置单一位置的缺点，而没有考虑到激光对旋转工件进行切割加工，获得拧断槽的情况，并且这一发明主要针对金属板状的切割，不能够解决紧固件工业生产--抽芯铆钉拧断槽的切割问题，因此进一步探讨激光加工设备在紧固件生产中的改进，成为人们研究的热点。

发明内容

为实现上述目的，本实用新型主要提供了一种激光加工抽芯铆钉拧断槽的设备。尤其是本实用新型提供了一种工件旋转的同时，进行激光束横向运动，完成抽芯铆钉拧断槽加工成型的设备。

采取以下技术方案，一种激光加工抽芯铆钉拧断槽的设备，包括激光系统和动力系统，所述激光系统包括激光器及激光导光单元，所述动力系统包括电动机，所述电动机上设有用于夹持待加工的抽芯铆钉的夹具，所述激光器发出激光束，所述激光束经所述激光导光单元引导到所述抽芯铆钉的杆部拧断槽切割位置处，所述激光导光单元可以沿水平方向往复运动。

所述激光器与激光导光单元之间设有光路通道，所述激光束经过所述光路通道照射到所述激光导光单元。

所述激光系统还包括用于调整激光强度的激光调节单元。

所述激光系统还包括辅助吹风单元，所述辅助吹风单元的风嘴设于所述拧断槽的上方。

所述风嘴朝向所述拧断槽设置。

所述激光导光单元包括功率计、光闸、光束瞄准镜、激光导光聚焦镜、辅助气和水冷器件。

所述动力系统还包括支架、定位装置和导轨，所述电动机设于所述支架上，所述支架可滑动地设于所述导轨上，当所述支架滑动到合适位置时，所述定位装置连接固定所述支架与所述导轨。

还包括控制系统，所述控制系统为计算机控制系统，所述计算机控制系统分别与所述激光系统和所述动力系统连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：采用激光进行拧断槽的切割，同时与电动机相配合，完成抽芯铆钉的轴向旋转与抽芯铆钉的整体水平移动，在辅助吹气单元的帮助下，完成激光的切槽过程，获得连续的拧断槽，且宽度与深度可控；本实用新型所涉及到的加工设备采用激光进行加工抽芯铆钉拧断槽，配合数控系统可实现对抽芯铆钉拧断槽的精确加工，从而有效地提高了抽芯铆钉的加工精度，提高生产效率，并降低加工成本。