一种适用于微织构激光加工的旋转夹具

本实用新型涉及一种适用于微织构激光加工的旋转夹具，属于机械加工技术领域。

背景技术：

表面微织构技术被认为是对材料进行表面改性的一种行之有效的方法，其中激光加工因具自动化程度高、易于控制、质量可靠等优势，目前已成为加工微织构的首选。有别于传统的机械加工，激光加工属于非接触式加工。利用激光进行微织构加工时，需将事先设计好的图导入到控制激光运动的计算机系统内，激光在计算机控制下将沿着预先设定的轨迹进行扫描。当激光照射到加工材料表面时，材料吸收光能并将其转化为热能，当能量达到物体表面的烧蚀阈值时，工件材料表面随即会发生蒸发、汽化，同时高速的气流冲击使得产生的熔融物飞溅出去，产生液相爆炸，实现材料去除的目的，从而获得对应的微织构图案。

对较短的实心轴类工件进行微织构加工时，由于其为回转体零件，零件外圆表面的不同位置距离激光头的距离不同，激光加工时的焦距调整困难，加工的质量也难以保证。现有的解决办法是在加工外圆表面时将该类型零件做匀速转动，但是激光加工过程中工件表面材料的汽化、喷溅之后仍然会重新在织构周围冷却凝结成熔融物并形成毛刺，使得工件的表面粗糙度增加，降低了加工质量，因此急需进行改进。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中的缺点，本实用新型设计了一种适用于微织构激光加工的旋转夹具，能够在激光加工过程中将工件定位，并通过驱动组件带动被加工工件按照设定的速度进行转动，使轴类工件的外圆表面可以被加工，同时可实现同步将加工后的毛刺等熔融物通过抛光及时清除，改善工件表面质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于微织构激光加工的旋转夹具，包括底座，所述底座上固定有导轨座，所述导轨座上设置有至少一道导轨，所述导轨座上滑动连接有与所述导轨相配合的滑动板，所述滑动板的一侧设置有固定连接在所述导轨座上的固定板，一丝杠贯穿所述固定板并与所述固定板螺纹连接，且所述丝杠平行于所述导轨设置；所述滑动板远离所述丝杠的一侧旋转连接有移动顶尖；所述滑动板的另一侧设置有与所述导轨座固定连接的导向块，所述导向块的上端设置有v型抛光块，所述v型抛光块的v型槽的设置方向与所述导轨平行；所述v型抛光块远离所述滑动板的一侧设置有驱动组件，所述驱动组件包括外接伺服电机的连接轴组件、滑动套接在所述连接轴组件端部的定心顶尖和设置在所述定心顶尖的四周且与所述连接轴组件端部固定连接的若干个驱动卡爪，所述驱动卡爪用于卡紧待加工工件，所述定心顶尖的轴向长度大于所述驱动卡爪的长度；所述移动顶尖和所述定心顶尖设置在同一条轴线上且尖端相对设置。

进一步地，所述v型抛光块的两侧螺纹连接有若干个调节螺钉，所述调节螺钉的一端贯穿所述v型抛光块与所述导向块螺纹连接；所述导向块上设置有若干根垂直于所述导向块设置的导柱，所述v型抛光块与若干根所述导柱滑动套接。

进一步地，所述丝杠靠近滑动板的一端连接有推块。

进一步地，所述丝杠远离所述滑动板的一端固定连接有手柄。

进一步地，所述底座的边缘处设置有若干个用于固定的孔位。

进一步地，所述v型抛光块的表面设置有抛光布。

进一步地，所述导轨设置有两道，且两道所述导轨相互平行间隔设置。

与现有技术相比本实用新型有以下特点和有益效果：

通过调节移动顶尖运动，能够与定心顶尖一同将待加工工件定位，使工件定位准确容易保持同轴度；设置驱动组件带动待加工工件旋转，方便轴类工件的微织构激光加工；v型抛光块表面的抛光材料可以在加工完成后通过使待加工工件高速旋转对工件进行研磨抛光，提高待加工工件的表面质量。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是驱动组件的结构示意图。

其中附图标记为：1、伺服电机；2、驱动组件；21、驱动卡爪；22、定心顶尖；23、连接轴组件；3、底座；4、待加工工件；5、移动顶尖；51、滑动板；6、丝杠；61、固定板；62、推块；7、手柄；8、v型抛光块；9、导轨座；10、调节螺钉；11、导向块；111、导柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至2所示，本实施例适用于微织构激光加工的旋转夹具，包括底座3，底座3上固定有导轨座9，导轨座9上设置有至少一道导轨，导轨座9上滑动连接有与导轨相配合的滑动板51，滑动板51的一侧设置有固定连接在导轨座9上的固定板61，一丝杠6贯穿固定板61并与固定板61螺纹连接，且丝杠6平行于导轨设置；滑动板51远离丝杠6的一侧旋转连接有移动顶尖5；滑动板51的另一侧设置有与导轨座9固定连接的导向块11，导向块11的上端设置有v型抛光块8，v型抛光块8的v型槽的设置方向与导轨平行；v型抛光块8远离滑动板51的一侧设置有驱动组件2，驱动组件2包括外接伺服电机1的连接轴组件23、滑动套接在连接轴组件23端部的定心顶尖22和设置在定心顶尖22的四周且与连接轴组件23端部固定连接的若干个驱动卡爪21，驱动卡爪21用于卡紧待加工工件4，定心顶尖22的轴向长度大于驱动卡爪21的长度；移动顶尖5和定心顶尖22设置在同一条轴线上且尖端相对设置。

进一步地，v型抛光块8的两侧螺纹连接有若干个调节螺钉10，调节螺钉10的一端贯穿v型抛光块8与导向块11螺纹连接；导向块11上设置有若干根垂直于导向块11设置的导柱111，v型抛光块8与若干根导柱111滑动套接，导柱111在调节高度的过程中起到导向作用。

进一步地，丝杠6靠近滑动板51的一端连接有推块62。

特别地，推块62与丝杆6旋转连接。

进一步地，丝杠6远离滑动板51的一端固定连接有手柄7。

进一步地，底座3的边缘处设置有若干个用于固定的孔位。

进一步地，v型抛光块8的表面设置有抛光布。

进一步地，导轨设置有两道，且两道导轨相互平行间隔设置。

本实用新型的工作原理：

通过转动手柄7使得丝杠6转动进而推动移动顶尖5移动，使得待加工工件4一端面被顶紧，在顶紧过程中，移动顶尖5将待加工工件4推进至定心顶尖22，待加工工件4另一端面与定心顶尖22接触，从而将待加工工件4定位；

进一步地，待加工工件4不断地被推进，待加工工件4端面到达驱动卡爪21处，随着待加工工件4地不断推进，驱动卡爪21嵌入待加工工件4端面卡紧待加工工件4；

进一步地，装夹好待加工工件4后，通过拧动调节螺钉10将v型抛光块8的位置降低，使得加工过程中待加工工件4与v型抛光块8分离；

进一步地，在激光控制系统中设置好激光参数，将激光头对准待加工工件4的加工起点；

进一步地，启动伺服电机1带动驱动组件2转动，嵌入到待加工工件4端面的驱动卡爪21带动待加工工件4以恒定的速度转动；

进一步地，启动激光器，开始表面加工；

进一步地，打标结束后关闭伺服电机1使待加工工件4停止转动；转动调节螺钉10，调整v型抛光块8的高度，使得待加工工件4的外圆表面与v型抛光块8表面相接触；

进一步地，通过伺服电机1带动待加工工件4以较高的转速转动，待加工工件4转动过程中不断地与v型抛光块8接触，以实现抛光的目的，从而去除激光加工过程中在待加工工件4表面的毛刺和熔融物。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。