[发明专利]一种高速激光熔覆与车削复合一体机装置

说明书

一种高速激光熔覆与车削复合一体机装置，涉及一种激光熔覆装置。本发明是要解决现有的轴类零件在高速激光熔覆前车削时前后道工序，零件多次拆卸、装夹往往会轴心偏离的技术问题。本发明是由机床、尾座、头座、支撑座、车刀架车刀架滑动台、激光头固定体滑动台组成；在机床的两个侧面分别设置滑道，在两个滑道上分别设置车刀架滑动台和激光头固定体滑动台，在车刀架滑动台的上端面固定车刀架基座，在激光头固定体滑动台的上端面固定激光头固定体，机床的上端面的两端设置尾座和头座，头座和尾座之间设置支撑座。本发明将数控车削与激光熔覆两道工序安排在一个工位同时进行，提高生产效率，同时避免了零件多次装夹可能带来的轴心偏离问题。

技术领域

本发明涉及一种高速激光熔覆装置。

背景技术

激光熔覆是以大功率激光器为热源，将零件材料表面与外加合金或陶瓷粉末快速加热并熔化，凝固后可在金属零件表面形成具有特殊性能的表面涂层，用以改善零件表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能的一种表面强化方法。

传统常规激光熔覆过程激光直接加热零件基体形成熔池，外加粉末落入熔池后熔化形成1mm～5mm厚度的较厚涂层，因此对于零件来说热输入较大、结合面稀释率相对较高。由于其表面精度有限，加工余量较大，因此造成的材料有效利用率较低；并且，较大的热输入易使得零件发生变形，难以适应较小直径零件或热敏感性材料的表面改性。

高速激光熔覆技术是让激光在零件表面上方直接加热粉末，使得粉末在空间熔化后再落入零件表面上，在零件表面形成20μm～250μm厚度的薄涂层，整个加工过程热输入、涂层稀释率都大大降低。其加工效率比常规激光熔覆技术提高2-3倍，粉末的利用率可达到90％以上，目前被认为是电镀工艺的最佳替代技术而受到广泛关注。

一般轴类零件在激光熔覆前，需先进行表面车削以达到一定光洁程度与洁净状态。高速激光熔覆因涂层较薄、加工过程对零件轴心的装夹精度要求较高，前后道工序零件多次拆卸、装夹往往会因轴心偏离而影响到涂层厚度的均匀性与熔覆层质量。

发明内容

本发明是要解决现有的轴类零件在高速激光熔覆前车削时前后道工序，零件多次拆卸、装夹往往会因轴心偏离而影响到涂层厚度的均匀性与熔覆层质量的技术问题，而提供一种高速激光熔覆与车削复合一体机装置。

本发明的高速激光熔覆与车削复合一体机装置是由机床1、尾座2、三爪卡盘3、头座4、支撑座5、控制箱6、激光头固定体7、伸缩杆8、激光头9、车刀架10、车刀架基座11、车刀架滑动台12、电机14、第一滚珠丝杠15、第二滚珠丝杠16、第三滚珠丝杠17和激光头固定体滑动台18组成；

所述的机床1的上端面中心设置通槽1-1，所述的通槽1-1穿透机床1的上端面，在机床1的两个侧面分别设置第一滑道1-2和第二滑道1-4，所述的通槽1-1、第一滑道1-2和第二滑道1-4互相平行，在第一滑道1-2中设置一个第一滚珠丝杠15，第一滑道1-2与第一滚珠丝杠15平行，在第二滑道1-4中设置一个第二滚珠丝杠16，第二滑道1-4与第二滚珠丝杠16平行，在第一滑道1-2的一端和第二滑道1-4的一端各设置一个堵头1-3，在第一滑道1-2的另一端和第二滑道1-4的另一端各设置一个电机14，两个电机14的转轴分别与第一滚珠丝杠15和第二滚珠丝杠16连接；

在第一滑道1-2上设置车刀架滑动台12，第一滑道1-2与车刀架滑动台12为滑动连接，在车刀架滑动台12的上端面固定车刀架基座11，车刀架基座11的上端面固定车刀架10，车刀架10上设置轨道10-1，所述的轨道10-1与机床1的上端面的通槽1-1垂直；

机床1的上端面的一端设置尾座2，尾座2的底端面设置一个套杆2-2，套杆2-2卡在机床1的上端面的通槽1-1中且与通槽1-1为滑动连接，机床1内部的上表面固定第三滚珠丝杠17，第三滚珠丝杠17与通槽1-1平行，机床1内部设置一个电机且电机的转轴与第三滚珠丝杠17的一端连接，套杆2-2套在第三滚珠丝杠17上，尾座2的上部水平设置一个顶针2-1，顶针2-1的轴向与通槽1-1平行；