专利名称：收口螺母的激光加工设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于激光加工设备领域，尤其是涉及一种对航空紧固件的激光加工设备。
背景技术：
激光加工是激光系统最普遍的应用之一，根据激光束与材料相互作用的机理，可以将激光加工分为激光热加工与激光化学反应加工，其中，激光热加工是指利用激光束投射到材料的表面产生热效应来完成加工过程，包括激光焊接，激光切割，激光打标，激光钻孔和微加工等。由于激光具有高亮度，高方向性，高单色性和高相干性四大特性，因此就给激光加工带来了一些其他加工方法所不具备的特点，由于它是无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；激光加工过程无刀具磨损，无切削力作用于工件；激光加工过程中激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有或影响很小，因此，其热影响区小，热变形小无需后续加工，由于激光束易于导向、聚集、实现方向的变换，极易与数控系统配合实现对复杂工件进行加工，因此它是一种极为灵活的加工方法，生产效率高，力口工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、航空、机械制造等重要部门对提高产品质量、劳动生产效率、自动化、减少材料消耗等起到越来越重要的作用。采用线切割的传统办法加工收口螺母，需要将螺母挤压在两块模具板之间，完成一个于六角收口螺母的切割，需要重复安装三次螺母，并且单次安装时在两块模具间安放的螺母数量有限，从而极大地降低了收口螺母的生产效率。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型要解决的问题是提供一种高质量、高效率的收口螺母的激光加工设备。本实用新型的技术方案是:一种收口螺母的激光加工设备，包括激光系统，所述激光系统包括激光发射器、激光分路器与激光切割器，所述激光切割器主体设置有竖直方向的通孔，所述激光切割器内通孔的孔壁上等间距地间隔设有激光反光镜和激光接收器，所述激光反光镜和激光接收器呈镜像对称设置。所述激光发射器发射出激光，经过所述激光分路器处理后到达所述激光反光镜，所述激光反光镜反射激光并穿透待切割螺母上表面进行切割后，到达所述激光接收器。所述激光反光镜上方的所述激光切割器内通孔的孔壁中设有竖直方向的激光通道。 所述激光反光镜和激光接收器通过法兰盘安装并固定在所述激光切割器内通孔的孔壁上，所述法兰盘内部设有冷却液。[0012]所述激光切割器可上下移动地套设在所述激光分路器上，所述激光切割器外侧设置有运动控制器，所述运动控制器控制所述激光切割器的上下运动。还包括传动系统，所述传动系统包括传送带和传动轮，所述传送带上等间距设有夹持所述螺母的夹具，所述传动轮带动所述传送带运动。所述夹具的形状及大小可调。本实用新型具有的优点和积极效果是:1.切割精度高；2.切割效率高；3.提高工件质量；4.本实用新型的激光切割技术可以与数控系统配合实现对收口螺母的切割加工，实现收口螺母在工业生产中的高度自动化、大规模、高效率生产。
图1为本实用新型的结构示意图图2为本实用新型激光切割器的结构示意图图3为本实用新型切割前的收口螺母结构示意图图4为本实用新型切割后的收口螺母结构示意图图中:I激光发射器 2激光分路器 3激光反光镜 4激光接收器5激光切割器 6传送带 7夹具8传动轮 9激光束10运动控制器 11激光通道 12收口螺母 13收口槽
具体实施方式
下面根据附图对本实用新型的一个实施例进行介绍:如图1所示:本实用新型提供一种收口螺母的激光加工设备，包括激光系统和传送系统。激光系统包括半导体激光发射器1、激光分路器2、激光反光镜3、激光接收器4与激光切割器5。其中激光分路器2将半导体激光发射器I发射的一束激光分为三个激光束9，这三个激光束9在经过激光反光镜3照射到工件(收口螺母12)表面，半导体激光发射器I与激光分路器2作为外部固定装置安装在机床上。激光切割器5的上部套设在激光分路器2上，激光切割器5可以沿着激光分路器2做垂直方向的运动，方便激光切割器5切割时定位；激光切割器5与外部的运动控制器10相连接，通过运动控制器10的控制，激光切割器5可以做上下运动，从而方便激光光束定位完成对工件(收口螺母12)的切割；激光切割器5主体开有竖直方向的圆形通孔，激光反光镜3与激光接收器4则通过法兰盘安装并固定在激光切割器5的孔壁上，法兰盘内部通有冷却液，方便切割时对设备进行降温；激光反光镜3与激光接收器4呈对称分布，激光接收器4可以将穿透过来的激光进行接收，避免激光照射到不需要切割的地方发生意外，因此激光反光镜3要与激光接收器4相对放置，如图2所示，孔壁一周均匀设有三个激光接收器4，相邻两个激光接收器4之间有120° (该值是由所切割的六角螺母决定的，切割六个顶角处的收口槽，所需的3束激光线所形成的向量夹角为120°，激光接收器均匀分布在激光切割器的圆形的孔壁上，如图2所示，相邻的激光接收器与圆心的连线之间有120° )的角度值，每相邻的两个激光接收器4之间均设有一个激光反光镜3，每个激光反光镜3与其相邻的两个激光接收器4之间有60°的角度值，这样每个激光反光镜3反射的激光束9就可以一次完成六角螺母两个对顶角处的收口槽13 (如图4所示)的切割，三个激光反光镜3同时对三个激光束9进行反射就可以同时完成一个六角螺母的六个顶角处的收口槽13的切割，极大地提高了工作效率。为避免各激光束9之间相互影响，每个激光反光镜3上方的通孔孔壁中开有激光束9的激光通道11，每个激光束9穿过激光通道11后照射到激光反光镜3上，经过激光反光镜3反射后对工件(收口螺母12)进行切割。传送系统，包括传送带6和传动轮8，传送带6上等间距设有工件夹具7，传动轮8带动传送带6运动。其中工件夹具7位于传送带6上，且等间距设置，根据工件在切割时的定位特点及形状，可以调整工件夹具7的尺寸及形状，为保证激光切割收口螺母的位置正确且光路顺畅，应合理调整工装夹具的位置。本实用新型还可以包括数控系统，数控系统主要包括对半导体激光发射器I的控制系统、对激光切割器5的运动控制系统、对工件夹具7及传输带6的控制系统和工件切割定位系统。半导体激光发射器I的控制系统主要完成对激光光斑直径，激光功率的调节；激光切割器5的运动控制系统主要对激光切割器5在竖直方向的上下运动进行控制，调节激光切割的速度；配合半导体激光发射器I的控制系统调节激光的最优工艺参数，完成对工件的切割，工件夹具7及传输带6的控制系统与工件切割定位系统相配合，保证加工工件在传送带6上的夹具7内夹紧，准确定位。本实用新型的激光切割技术可以与数控系统配合对收口螺母的切割加工实现工业生产中的高度自动化、大规模、高效率生产，可以极大的减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量，因此本实用新型充分发挥了激光切割高的切割质量、高的切割速度、高的加工效率等优点，对紧固件制造装备升级研发具有重要价值。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种收口螺母的激光加工设备，包括激光系统，其特征在于:所述激光系统包括激光发射器、激光分路器与激光切割器，所述激光切割器主体设置有竖直方向的通孔，所述激光切割器内通孔的孔壁上等间距地间隔设有激光反光镜和激光接收器，所述激光反光镜和激光接收器呈镜像对称设置。
2.根据权利要求1所述的收口螺母的激光加工设备，其特征在于:所述激光发射器发射出激光，经过所述激光分路器处理后到达所述激光反光镜，所述激光反光镜反射激光并穿透待切割螺母上表面进行切割后，到达所述激光接收器。
3.根据权利要求1所述的收口螺母的激光加工设备，其特征在于:所述激光反光镜上方的所述激光切割器内通孔的孔壁中设有竖直方向的激光通道。
4.根据权利要求1所述的收口螺母的激光加工设备，其特征在于:所述激光反光镜和激光接收器通过法兰盘安装并固定在所述激光切割器内通孔的孔壁上，所述法兰盘内部设有冷却液。
5.根据权利要求1所述的收口螺母的激光加工设备，其特征在于:所述激光切割器可上下移动地套设在所述激光分路器上，所述激光切割器外侧设置有运动控制器，所述运动控制器控制所述激光切割器的上下运动。
6.根据权利要求1-5任一项所述的收口螺母的激光加工设备，其特征在于:还包括传动系统，所述传动系统包括传送带和传动轮，所述传送带上等间距设有夹持所述螺母的夹具，所述传动轮带动所述传·送带运动。
专利摘要本实用新型提供一种收口螺母的激光加工设备，包括激光系统，激光系统包括激光发射器、激光分路器与激光切割器，激光切割器主体设置有竖直方向的通孔，激光切割器内通孔的孔壁上等间距地间隔设有激光反光镜和激光接收器，激光反光镜和激光接收器呈镜像对称设置，激光切割器通孔中放置有待切割的螺母，激光发射器发射出激光，经过激光分路器处理后到达激光反光镜，激光反光镜反射激光并穿透螺母上表面进行切割后，到达激光接收器。本实用新型切割精度高；效率高；工件质量高；本实用新型基于激光切割技术与数控系统配合实现对收口螺母的切割加工，实现收口螺母在工业生产中的高度自动化、大规模、高效率生产。
文档编号B23K26/38GK203156238SQ20132008994
公开日2013年8月28日 申请日期2013年2月27日 优先权日2013年2月27日
发明者于建政, 宁广西, 林忠亮, 王燕芳, 吴敏强, 潘文涛 申请人:航天精工有限公司