[发明专利]一种激光加工机床及数控系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工机床及数控系统技术领域，尤其涉及一种激光加工机床及数控系统。

背景技术

自从1960年第一台激光器问世以来，激光产业已经在世界范围内蓬勃发展。激光加工是激光应用的首要领域，为了完成激光加工操作就必须将激光束与加工工件进行相对运动，而激光加工机床就是高性能的激光器与加工工件之间的桥梁。工件经过激光表面热处理，工件表面具有高硬度、耐磨等机械特性，在冶金等行业具有很高的使用价值。

数控激光加工机床是激光束高亮度(高功率)、高方向性特性的一种技术应用。其基本原理是把具有足够功率(或能量)的激光束聚焦(焦点光斑直径可小于0.01mm)后，照射到材料适当的部位，材料接受激光照射能量后，在10-11s内便开始将光能转变为热能，被照部位迅速升温。根据不同的光照参量，材料可以发生气化、熔化、金相组织变化以及产生相当大的热应力，从而达到工件材料被去除、连接、改性和分离等加工目的。激光焊接是用激光作为热源对材料进行加热，使材料熔化而联接的工艺方法。激光可对高熔点材料进行焊接，不仅能焊接同种材料，而且可以焊接不同的材料，甚至还可以焊接金属与非金属材料。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种激光加工机床及数控系统。

本发明通过以下技术方案实现：一种激光加工机床及数控系统，包括高功率激光发生器、激光功率显示仪、光闸、Y轴电机、Z轴电机、水电气安装线路、旋转主轴电机、X轴电机、X轴进给丝杠、Y轴进给丝杠、Z轴进给丝杠、水平电机转盘、机座、激光器电气和综合操纵箱，所述机座一端上设置有激光器电气，所述激光器电气上方从左至右依次设置有高功率激光发生器、激光功率显示仪和光闸，所述机座上方连接设置主轴箱，所述主轴箱上设置有旋转主轴电机，所述机座上方通过设置机柱连接设置有工作台，所述工作台上设置有Y轴电机和Z轴电机，所述机柱内部设置有水电气安装线路，所述机座的另一端上设置有X轴电机和综合操纵箱，所述Y轴电机、Z轴电机、旋转主轴电机和X轴电机通过水电气安装线路分别与综合操纵箱相连，所述机座右端连接设置有水平电机转盘，所述X轴电机、Y轴电机和Z轴电机上分别对应连接设置有X轴进给丝杠、Y轴进给丝杠和Z轴进给丝杠，所述综合操纵箱内部设置有CPU处理器、两块PP72／48模块和电源模块，所述机座上设置有机床控制面板和机床电气，所述高功率激光发生器上设置有激光器控制面板。

作为优选，所述综合操纵箱上设置有接口隔离器、NC键盘和电子手轮，所述CPU处理器通过接口隔离器与个人计算机相连，所述NC键盘和电子手轮分别与CPU处理器相连，所述CPU处理器通过信号线依次与两块PP72／48模块相连，其中一块PP72／48模块通过信号线分别与机床控制面板和机床电气相连，另一块PP72／48模块通过信号线分别与激光器控制面板和激光电气相连，所述电源模块的总线模块通过导线依次与两块PP72／48模块相连。

作为优选，所述Y轴电机、Z轴电机、旋转主轴电机和X轴电机通过通过信号电缆分别与电源模块的功率模块相连，所述电源模块内部总线模块通过电机电缆分别与Y轴电机、Z轴电机、旋转主轴电机和X轴电机相连。

作为优选，所述电源模块连接设置有主电源接口。

作为优选，所述综合操纵箱上设置有触摸操作显示屏和控制按钮。

作为优选，所述机座内底部设置减震装置，所述机座上方设置有移动导轨。

本发明通过数控系统中配置了CPU处理器和两块PP72／48模块，用来驱动激光加工机床中的X、Y、Z三个直线进给轴电机和平面转盘电机以及旋转主轴的电机。X、Y、Z三个直线进给轴分别由交流数字伺服电机驱动实现激光束在不同坐标上的三维联动，平面转盘和旋转主轴也采用交流数字伺服电机驱动，实现不同的加工速度要求。系统根据工件加工的要求通过X、Y、Z三个直线进给轴和平面转盘或与旋转主轴结合完成四轴联动。激光准直装置可以保证准确定位激光束在加工工件上的位置及光斑的大小。直线进给轴X、Y、Z在机床上都装有相应的限位开关保证机床进给量程。机床相应位置装有改变光束方向的反射镜，并根据实际要求带有一定聚光性，保证合格的光束到达工件表面；

激光加工机床能够对电力、冶金、有色金属冶炼、模具、汽车制造、制糖等行业的贵重零部件如轧锟、轴、齿轮、模具等进行激光表面热处理；运行平稳、加工质量稳定、维修方便，具有良好的静、动态特性；内设数控、内置PLC、驱动装置之间所有的通讯连接均通过一个接口来实现的，因此大大地简化了安装和接线，而且抗干扰能力也有所提高。