一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的制作方法

本发明涉及一种激光头密封夹紧装置，具体涉及一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置，属于刀具加工领域。

背景技术：
采用激光加工以及激光表面冲击技术已经成为微织构的主要加工方式，尤其在机床加工刀具领域具有广泛的应用，刀具表面微织构具有提高刀具在机械加工过程中的承载能力，也能提高刀具的使用寿命，同时得到更好的表面加工质量；目前诸多研究表明，在激光制备刀具微织构的同时，采用稀有气体保护措施，可以有效避免材料表面元素在激光加工产生的高温状态下与空气中的氧气发生氧化反应，从而影响材料表面的力学性能及物理性能，在稀有气体保护的情况下，能得到更好的得到材料表面的抗疲劳性能及耐磨性能，从而更进一步改善加工刀具的使用寿命，提高加工过程中的经济效益。

技术实现要素：
本发明为解决激光制备微织构过程中，加工工件在密封箱内调整不方便的问题，进而提出一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置。本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括上箱盖、下箱体、两个齿条、工字架、L形滑块、激光头夹紧密封机构、第一水平移动机构、两个第二水平移动机构和两个升降调节机构，激光头通过所述激光头夹紧密封机构安装在上箱盖上，两个齿条并排平行设置在下箱体内，且每个齿条分别通过一个所述升降调节机构与下箱体的内侧壁连接，工字架设置在两个齿条之间，工字架的两端通过两个所述第二水平移动机构与两个齿条连接，L形滑块通过所述第一水平移动机构安装在工字架上，上箱盖盖装在下箱体上端的开口处，下箱体的外侧壁上设有出气孔和进气孔。本发明的有益效果是：本发明主要目的是实现在密封环境下，充入稀有气体进行激光制备材料微织构，并实现在密封箱体内能够方便快捷地调节工件的加工位置，通过透明视窗观测并确定工件表面与激光头之间的距离，保证在激光加工时激光的焦距正好聚焦在材料表面；该设备形成的密封环境，保证在激光制备材料微织构的过程中避免与空气中的氧气发生氧化反应，从而保证制备的微织构及材料表面有更好的力学性能和物理性能；对激光头的密封和夹紧采用螺纹套和螺纹管及弹性楔形体相配合的结构，保证对激光头的拆卸和安装能够方便的进行。附图说明图1是下箱体内结构示意图，图2是激光头夹紧密封机构的结构示意图，图3是上箱盖的结构示意图，图4是下箱体的结构示意图，图5是下箱体内结构示意图，图6是第二水平移动机构的结构示意图，图7是第一水平移动机构的局部放大图。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置包括上箱盖1、下箱体9、两个齿条10、工字架17、L形滑块20、激光头夹紧密封机构、第一水平移动机构、两个第二水平移动机构和两个升降调节机构，激光头7通过所述激光头夹紧密封机构安装在上箱盖1上，两个齿条10并排平行设置在下箱体9内，且每个齿条10分别通过一个所述升降调节机构与下箱体9的内侧壁连接，工字架17设置在两个齿条10之间，工字架17的两端通过两个所述第二水平移动机构与两个齿条10连接，L形滑块20通过所述第一水平移动机构安装在工字架17上，上箱盖1盖装在下箱体9上端的开口处，下箱体9的外侧壁上设有出气孔22和进气孔23。本实施方式中第一水平移动机构、两个第二水平移动机构、两个升降调节机构实现L形滑块20在X、Y、Z三个方向上的调节，具体实施方式二：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的激光头夹紧密封机构包括螺纹管3、下楔形弹性体4、上楔形弹性体5、螺纹套6和多个内六角螺钉2，螺纹管3通过多个内六角螺钉2安装在上箱盖1上，下楔形弹性体4插装在螺纹管3的上端内，上楔形弹性体5的下端插装在下楔形弹性体4内，激光头7插装在上楔形弹性体5内，螺纹套6套装在螺纹管3上。上楔形弹性体5的弹性小于下楔形弹性体4的弹性，这样有利于在上楔形弹性体5受力后很容易发生弹性变形与下楔形弹性体4形成紧密配合，同时也有利于拆卸。螺纹套6内也设计为与上楔形弹性体5相吻合的楔形面，且该楔形面的倾斜度A略大于上楔形弹性体5的上楔面倾斜度B，此设计的作用在于当螺纹套6内楔形面与上弹性体楔形5面挤压时，会生成径向力，使得上楔形弹性体5发生沿径向方向的弹性变形，从而实现与激光头7之间的夹紧和密封。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的每个所述升降调节机构包括L形架11和螺杆12，螺杆12通过L形架11安装在下箱体9的内侧壁上，螺杆12的下端与齿条10通过螺纹连接。螺杆12通过L形架11固定在下箱体9的内壁上，螺杆12只能做旋转运动，螺杆12与齿条10为螺纹连接，通过螺杆12的正向和反向旋转实现齿条10的升降运动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式四：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的每个所述第二水平移动机构包括齿轮滑块13和齿轮旋钮14，齿轮滑块13与工字架17的端部连接，齿轮滑块13的齿轮与齿条10啮合，齿轮旋钮14驱动齿轮滑块13的齿轮转动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式五：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的第一水平移动机构包括同步带19、两个同步轮旋钮15和两个同步轮18，两个同步轮18分别设置在工字架17的两端，两个同步轮18通过同步带19连接，L形滑块20与同步带连接，两个同步轮旋钮15分别驱动两个同步轮18转动。LE形滑块20的上端设置在工字架17上表面的V形长槽内，L形滑块20的下端与同步带19连接，通过两个同步轮旋钮15驱动两个同步轮18转动，实现L形滑块20沿工字架17直线往复移动。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式六：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置还包括四个弹簧16，齿条10两端的下表面分别各设有一个弹簧16。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式七：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的上箱盖1上设有视窗8。视窗8处采用透明有机玻璃与箱体之间密封连接，方便在激光加工时随时观测加工进度和位置是否准确。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式八：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的下箱体9的侧壁上设有透明有机玻璃刻度板21。如此设置，可以方便从侧面观测并控制被加工件上表面离激光头的距离。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式九：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的下楔形弹性体4的弹性大于上楔形弹性体5的弹性。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。具体实施方式十：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式所述一种激光制备微织构用稀有气体保护内置调节及激光头密封夹紧装置的螺纹套6内设计有楔形面，且所述楔形面的楔角A大于上楔形弹性体5上端楔形面的楔角B。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。工作原理将被加工件放入下箱体9内L形滑块20上，通过第一水平移动机构、第一水平移动机构、升降调节机构将工件调整至合适的位置，然后将上箱盖1采用弹簧夹与密封圈与下箱体9进行密封，将激光头7放进螺纹管3内固定位置，通过旋转螺纹套6对激光头7进行夹紧密封，采用真空泵将稀有气体充入下箱体9内，最后通过上箱盖1的视窗8观察工件的加工情况，待加工完成后取出即可。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。