[发明专利]一种用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置及方法

权利要求书

1.一种用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，包括固定支板(2)、一对相互平行的方形滑轨(24，29)、U型活动支背(17)和十字交叉滑台机构，其中，一对相互平行的方形滑轨(24，29)安装于固定支板(2)的两侧，且能相对于固定支板(2)水平移动，两个方形滑轨(24，29)在相对于固定支板(2)水平移动的过程中始终保持平行；该对相互平行的方形滑轨(24，29)远离所述固定支板(2)的一端上分别对应安装有固定支背(23，28)，所述固定支背(23，28)分别与U型活动支背(17)可枢转连接以形成旋转副；所述十字交叉滑台机构安装于U型活动支背(17)上，该十字交叉滑台机构用于安装准直器(9)并带动准直器(9)移动，所述十字交叉滑台机构包括前后调节组件和左右调节组件，其中，前后调节组件包括下滑台(10)，该下滑台(10)穿过两导轨(13，22)，并由两导轨(13，22)安装在U型活动支背(17)上，U型活动支背(17)上还设置有与下滑台(10)螺纹连接的第二丝杠(18)，通过旋转第二丝杠(18)带动下滑台(10)沿导轨(13，22)前后移动；左右调节组件包括上滑台(15)，该上滑台(15)位于下滑台(10)的上方，所述下滑台(10)上表面设有U型槽，其上安装有第三丝杠(11)，该第三丝杠(11)穿过U型槽，并与第二丝杠(18)呈十字交叉，其上螺纹连接有螺母(19)，该螺母(19)与上滑台(15)相连，通过旋转第三丝杠(11)带动上滑台(15)沿下滑台(10)左右移动。

2.如权利要求1所述的用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，所述固定支板(2)两侧设有一对相互平行的与一对相互平行的方形滑轨(24，29)滑动配合的方形滑道，保证两个方形滑轨平行移动；所述固定支板(2)与机床主轴(1)固定连接，以实现将整个位姿调节装置固定安装在机床主轴(1)上，该机床主轴(1)上安装有刀具(7)，该刀具(7)位于所述固定支板(2)的下方。

3.如权利要求2所述的用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，其中一方形滑道远离固定支背的一端设置有端面盖板(6)，该端面盖板(6)上安装有与方形滑道内对应的方形滑轨螺纹连接的第一丝杠(5)，通过第一丝杠(5)的旋转带动方形滑轨沿方形滑道水平移动。

4.如权利要求1所述的用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，一对相互平行的方形滑轨(24，29)通过连接板(27)相连，以实现两方形滑轨(24，29)的同步移动。

5.如权利要求1所述的用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，两固定支背(23，28)分别通过销轴(21，33)与U型活动支背(17)的两侧连接，两固定支背(23，28)与U型活动支背(17)相连的一侧设置有圆柱凸台，U型活动支背(17)套装在两固定支背的圆柱凸台上。

6.如权利要求5所述的用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，U型活动支背(17)还通过螺栓(20)与两固定支背(23，28)相连，两固定支背(23，28)上开设有与螺栓(20)配合的U型孔。

7.如权利要求1-6任一项所述的用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节装置，其特征在于，所述准直器(9)通过固定安装机构安装在十字交叉滑台机构上，该固定安装机构包括V型块(14)和弧形盖板(8)，所述V型块(14)固定于上滑台(15)上，准直器(9)放置于V型块(14)的V型槽中，弧形盖板(8)位于准直器(9)上方，其利用紧固件紧固于V型块(14)上，以将准直器(9)压紧在V型块(14)上。

8.一种用于激光辅助铣削中的准直器位姿调节方法，其采用如权利要求1-7任一项所述的准直器位姿调节装置进行，其特征在于，包括如下步骤：

S1旋转U型活动支背使准直器处于所要求的角度，以完成激光入射角度的调节；

S2保持激光入射角度不变，旋转与上滑台相连的第三丝杠，带动上滑台与准直器沿下滑台移动，以完成激光光斑大小的调节；

S3保持激光入射角度和激光光斑大小不变，旋转与方形滑轨相连接的第一丝杠，使两方形滑轨沿着方形滑道进行移动，从而带着准直器沿进给方向移动，以完成激光光斑中心与刀具中心在进给方向上距离的调节；

S4保持激光入射角度、激光光斑大小及激光光斑中心与刀具中心在进给方向上距离不变，旋转与下滑台相连的第二丝杠，使下滑台带着准直器沿垂直于进给方向移动，以完成激光光斑中心与刀具中心在垂直于进给方向上距离的调节。