[发明专利]轧辊表面激光毛化强化集成加工装置

权利要求书

1.一种轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，包括激光器(1)和数控机床(2)，所述数控机床(2)的床身上设置有床头箱(10)和床尾座(11)，所述床头箱(10)上安装有用于支撑并驱动被加工轧辊(3)旋转的轧辊转轴(4)，所述床尾座(11)上安装有用于顶紧被加工轧辊(3)的顶尖(5)，所述数控机床(2)的床身上还设置有与轧辊转轴(4)平行布置的平移导轨(6)，所述平移导轨(6)上设置有与其滑动配合的毛化平台(7)，其特征在于：所述毛化平台(7)上设置有第一反射镜(701)、第二反射镜(703)、半透半反镜(702)以及对准被加工轧辊(3)表面的毛化分光机构(72)和强化分光机构(71)，所述第一反射镜(701)与激光器(1)所发射的激光束呈45°入射角布置，所述半透半反镜(702)位于第一反射镜(701)所反射激光束通路上，所述第二反射镜(703)位于半透半反镜(702)所反射激光束通路上，所述毛化分光机构(72)位于半透半反镜(702)所透射激光束通路上，所述强化分光机构(71)位于第二反射镜(703)所反射激光束通路上。

2.根据权利要求1所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述强化分光机构(71)包括铜质反光镜(711)、光束均匀化镜(712)、积分镜(713)以及柱面聚焦镜(714)，从所述第二反射镜(703)反射的激光束依次经过铜质反光镜(711)、光束均匀化镜(712)、积分镜(713)和柱面聚焦镜(714)到达被加工轧辊(3)表面。

3.根据权利要求1或2所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述毛化分光机构(72)包括旋转驱动机(721)、多棱镜(722)、k个扇形并列分光头(723)和k个平行并列聚焦头(724)，所述旋转驱动机(721)的执行端驱动多棱镜(722)旋转，所述多棱镜(722)位于半透半反镜(702)所透射激光束通路上，所述k个扇形并列分光头(723)一一对应位于多棱镜(722)旋转时所在的反射激光束通路上，所述k个平行并列聚焦头(724)的位置与k个扇形并列分光头(723)的位置一一对应。

4.根据权利要求1或2所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述毛化分光机构(72)包括振动驱动机(726)、全反射镜(725)、k个平行并列分光头(723)和k个平行并列聚焦头(724)，所述振动驱动机(726)的执行端驱动全反射镜(725)在垂直方向振动，所述全反射镜(725)位于半透半反镜(702)所透射激光束通路上，所述k个平行并列分光头(723)一一对应位于全反射镜(725)振动时所在的反射激光束通路上，所述k个平行并列聚焦头(724)的位置与k个平行并列分光头(723)的位置一一对应。

5.根据权利要求3所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述分光头(723)和聚焦头(724)的数量k＝3～9。

6.根据权利要求4所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述分光头(723)和聚焦头(724)的数量k＝3～9。

7.根据权利要求3所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述聚焦头(724)所输出激光束与被加工轧辊(3)表面垂直。

8.根据权利要求4所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述聚焦头(724)所输出激光束与被加工轧辊(3)表面垂直。

9.根据权利要求1或2所述的轧辊表面激光毛化强化集成加工装置，其特征在于：所述激光器(1)可拆卸安装在数控机床(2)的床头箱(10)上。