[实用新型]激光处理机

说明书

本实用新型是一种激光处理机。

激光具有高能量密度的特点。随着激光技术的发展，人们开始用这一特点对金属等材料进行无切削加工激光淬火，激光涂覆，激光切割等越来越引人注目。尤其是内燃机汽缸孔内表面激光淬火发展的更为迅速。相继出现了种类各异的激光淬火装置，归纳起来有两种：

1、激光束做旋转和升降运动，工件不动。

2、工件做旋转和升降运动，而激光束保持静止不动。

这两种激光淬火装置中的运动一般都是由丝杠、螺母的转动和机械导轨的平移实现的。这样的机械转动带来的磨损是不可避免的，出现配合间隙过大，机床失去精密度，造成淬火花样紊乱。当光束做旋转时，1、由反射镜反身到工件表面的光班形状容易变形，造成淬火区域的硬度和深度不均匀。2、反射到工件表面的光焦点会不断地改变，从而影响淬火质量的稳定性。3、反射镜和聚焦镜的冷却系统很复杂。4、旋转的激光束对操作者的安全容易造成大的危险。于是，提供一种自动化程度高、精度高、稳定性好，能处理类型各异的工件，质量好又安全的激光处理机是激光加工工业极需要的。

本实用新型的目的是为圆孔内表面，圆柱外表面和平面等种类各异的工件激光处理提供一种多功能激光处理机，并配有各种显示和监控系统，用微机自动控制激光束的升降，工作台的旋转和平移运动。将激光束通过反射镜辐照到工件表面，使工件表面迅速加热或熔化，当激光束离开后，靠工件自身的热传导作用，将加热或熔化的区域迅速冷却。实现工件表面的自淬火或形成表面涂层及合金化等，在工件表面层获得淬火马氏体组织或新的表面合金层。表面硬度达Hv＝600～1200kg／mm²。大地改善工件表面的耐磨损和耐腐蚀性能，延长部件的使用寿命。

本实用新型激光处理机是由激光发生器、升降进给器、偏心振荡器、三角轴承滑套镜组筒体、带有电动吸盘夹紧器的液动滑台、锥柄自动定位器、旋转盘、微机自动控制和显示器等几部分组成的。

它的主要特征是激光束径三角轴承滑套组成的反射镜和透镜筒体，用调速马达带动槽轮或链轮驱动钢丝绳或链条使它做无级升降运动，以及在升降运动的同时由变频，变幅振荡器驱动它做振荡运动。用液压控制使工件在液动滑台上做无级水平往复运动，由锥柄自动定位器和电动吸盘的配合将工件固定后与旋转盘同地做顺逆无级转动。每种运动均由微机自动控制，并配有各种运动的形象显示和监控及故障报警系统。

三角轴承滑套镜组筒体的升降和振荡运动，液动滑台的平移及旋转盘的转动的叠加，可使激光束直接照射到工件表面的任意位置，并获得光束照射花样能任意地变化成圆环、螺旋、直线、平行线、斜线、菱形、锯齿形、正弦波等各种形状。从而实现使用激光对工件表面进行各样的淬火、涂覆、熔融、合金化等的加工。由于激光束不旋转，故光束仅是一个固定的方向上投影到工件的表面，也不存在焦点的变化，此光束的横截面能量模式在整个加工过程中在工件现面上的激光辐照斑点是不变的。所以可获得激光束加工区域的深度和宽度以及硬度和组织均匀一致。

本实用新型的结构可通过下实施例给予进一步的说明。

实施例1

本实用新型的激光处理机结构（原理）如图1，图中1是激光发生器，2是来自激光发生器的激光束，通过反射镜3改变方向，经聚焦透镜7聚焦后，又经反射镜8再度改变方向，将激光束照身到紧固在旋转盘28上的内燃机汽缸筒（或直径不同的圆筒）内表面9上进行激光处理。聚焦透镜7和反射镜8及圆筒4组成镜组光筒，它由轴承5呈三角形支撑与固定圆筒6构成一体，称三角轴承滑套镜组筒体。这种光传输的特点是结构简单、精度高、调中方便，磨擦力小、无润滑、无噪音、传动平稳。

升降进给器由马达13和糟轮（或链轮）12与一端固定在镜组光筒4上的钢丝绳（或链条）11构成。由马达13驱动糟轮（或链轮）12使钢丝绳（或链条）11经导向轮10带动镜组光筒4在内燃机汽缸筒（或直径不同的圆筒）内沿圆筒的轴向做上升下降往复运动，其上升下降速度通过调节马达13的旋转速度能无级变换。

同样，可调偏心振荡器由马达16，可调偏心度14及糟轮（链轮）15组成。如第二图所示，可调偏心座14由可调偏心底座40、滑块螺母39及丝杠38组成。通过调节丝杠38可使滑块螺母39跟着移动，使滑块螺母39与马达16旋转中心产生一个偏心量，该偏心量能无级可调。当马达16驱动可调偏心座旋转时，安装在滑块螺母39上的链轮（或槽轮）15跟着做旋转运动，它的旋转轨迹为正弦波形，偏心量就是该正弦波的振幅。改变马达16的速度可实现该正弦波的频率无级可调。