专利名称：一种用于激光切割的夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光加工设备，具体地说是一种用于激光切割的夹具，尤其适用于石油管的激光切割。
背景技术：
近年来，随着激光加工在工业领域中越来越广泛的应用，各种各样功能不同的激光加工设备纷纷问世。典型的有激光切割机、激光焊接机和激光打标机等。这就要求设计生产一系列高精度、高性能的工装夹具与之配套。
由于石油管管壁较厚，通常在8-10mm左右，管道较长，通常在8-12m之间。而现有的激光切割机的加工行程只有3-5m左右，因此，通常采用分段切割的方法来加工。而激光加工属于热加工，分段加工这种加厚加长的管件容易造成管件的热应力及内应力释放的弯曲变形，给加工造成困难，严重的甚至使加工完的管子弯曲过量而报废。一般的夹具采用一端固定，一端活动地装有滚珠的“V”形块多位点对管子进行支撑，调整到位后就用螺母把“V”形块的活动端固紧。这种夹具刚性太强，一方面使得工件的变形没有释放空间，另一方面使工件内部的应力分布更为复杂，难以找到规律，难以对工件做出相应的调整。因此，分段加工部分管子后，由于管子的局部弯曲变形，使管子旋转需要的扭矩迅速增大，很容易造成激光切割机旋转部件的死机，大大损害了激光切割机的寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种能克服上述缺陷的用于激光切割的夹具，它具有一定的抗变形能力，尤其适用于石油工业中切割各种规格尤其是加厚加长无缝钢管的激光切割机设备。
为实现上述发明目的，用于激光切割的夹具包括支架和支撑件，支架面板和活动支撑板之间设有水平调节弹簧及对称设置的水平支撑滚珠，活动支撑板上设置有左右对称的二个夹装部件，夹装部件上的连接固定板垂直位于活动支撑板的一侧，连接固定板和活动支撑板之间设置有弹簧导向杆固定板，其夹角30°≤α≤60°，弹簧导向杆固定板上设置有垂直调节弹簧，其上方设置有与连接固定板的上端活动连接的支撑架支撑板，支撑架支撑板上设置有支撑件。
上述支撑件可采用滚珠或轴承。
本套夹具系统不仅具备一般夹具系统的支撑功能，而且还具有多重自由度，使得石油管在发生弯曲变形的时仍然可以被加工，较好的保证了石油管切割加工的连续性，大大提高了加工效率。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构原理图；图2为图1中夹装部件的结构示意图；图3为图1沿A-A线的剖视图。
具体实施例方式
如图1所示，支架13和活动支撑板10之间设有二个水平调节弹簧11及对称设置的四个水平支撑滚珠12。水平调节弹簧11由二根弹簧通过连接杆串接而成，连接杆还穿过分别位于支架13及活动支撑板10上的弹簧连接座。水平支撑滚珠12固定在支架13的面板上。
在活动支撑板上设置有左右对称的二个夹装部件14，其结构如图2所示，为清楚起见，图中删去了连接固定板8。连接固定板8垂直位于活动支撑板10的一侧，连接固定板8和活动支撑板10之间设置有弹簧导向杆固定板9，弹簧导向杆固定板9与活动支撑板10之间的夹角30°≤α≤60°，弹簧导向杆固定板9上固定有弹簧导向杆，垂直调节弹簧7套装在该弹簧导向杆上。垂直调节弹簧7上方设置有通过支撑板连接杆5与连接固定板8的上端活动连接的支撑架支撑板4。支撑架支撑板4上设置有支撑件2。支撑架支撑板4可带动支撑架3和支撑件2一起绕支撑板连接杆5上下摆动。
支撑件2可采用滚珠或轴承。
切割石油管1时，石油管在电机的带动下在夹具上以一定的速度按照程序的要求转动，激光器的光头则沿着石油管的轴向一边切割一边移动。这样，就在石油管的外圆表面切出符合要求的切缝。由于激光加工是热加工，所以在加工了一定数量的切缝后，石油管容易发生一定程度的弯曲变形，如果使用一般的一端固定，一端活动的装有滚珠的“V”形块的夹具来支撑，就会使变形后的石油管在后续的加工过程中转动时被卡住，导致机床的电机烧坏。但是，在使用本发明夹具后，石油管的变形就会被“吃掉”。举例来说，若石油管在水平方向发生变形，那石油管在转动时水平方向的水平调节弹簧11就会发生变形，水平活动支撑板10就会在水平支撑滚珠12上发生左右摆动，石油管仍然可以自由转动，若石油管在竖直方向发生弯曲变形，那石油管在转动时竖直方向的竖直调节弹簧7就会发生变形，支撑架支撑板4就会带动支撑架3和支撑件2一起绕支撑板连接杆5上下摆动，石油管仍然可以自由转动，若石油管在水平方向和竖直方向同时发生弯曲变形，那活动支撑板10和支撑架支撑板4就会一起摆动，石油管仍然可以自由转动，使得本发明夹具具有良好的实用性。
权利要求
1.一种用于激光切割的夹具，包括支架和支撑件，其特征在于支架(13)的面板和活动支撑板(10)之间设有水平调节弹簧(11)及对称设置的水平支撑滚珠(12)，活动支撑板(10)上设置有左右对称的二个夹装部件(14)，夹装部件(14)上的连接固定板(8)垂直位于活动支撑板(10)的一侧，连接固定板(8)和活动支撑板(10)之间设置有弹簧导向杆固定板(9)，其夹角30°≤α≤60°，弹簧导向杆固定板(9)上设置有垂直调节弹簧(7)，其上方设置有与连接固定板(8)的上端活动连接的支撑架支撑板(4)，支撑架支撑板(4)上设置有支撑件(2)。
2.根据权利要求1所述的用于激光切割的专用夹具，其特征在于支撑件(2)为滚珠或轴承。
全文摘要
用于激光切割的夹具包括支架和支撑件，支架面板和活动支撑板之间设有水平调节弹簧及对称设置的水平支撑滚珠，活动支撑板上设置有左右对称的二个夹装部件，夹装部件上的连接固定板垂直位于活动支撑板的一侧，连接固定板和活动支撑板之间设置有弹簧导向杆固定板，其夹角30°≤α≤60°，弹簧导向杆固定板上设置有垂直调节弹簧，其上方设置有与连接固定板的上端活动连接的支撑架支撑板，支撑架支撑板上设置有支撑件。上述支撑件可采用滚珠或轴承。本套夹具系统不仅具备一般夹具系统的支撑功能，而且还具有多重自由度，使得石油管在发生弯曲变形的时仍然可以被加工，较好的保证了石油管切割加工的连续性，大大提高了加工效率。
文档编号B23K37/047GK1507977SQ0214788
公开日2004年6月30日 申请日期2002年12月17日 优先权日2002年12月17日
发明者廖炳华, 贺昌玉 申请人:华中科技大学