[发明专利]一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置及方法

权利要求书

1.一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置，其特征在于，所述装置由基座、立柱支座、轴承、传动轴、主动轴、万向节、螺旋槽圆锥、摩擦轮、T形滑道、移动台、卡爪单元、蜗齿单元、锁紧器组成；

所述基座中心开有多条同心的弧形孔槽，用于安装立柱支座；

所述立柱支座共六个，顶部开有承轴通孔，底部开有螺纹孔用于安装固定螺栓，立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ中部开有T形槽用于安装T形滑道；立柱支座Ⅰ与立柱支座Ⅱ、立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ、立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ组成三对立柱支座对，且沿基座的弧形孔槽沿逆时针方向安装，在安装过程中彼此承轴通孔保持同心，并通过螺栓与基座固连，立柱支座Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ同时位于基座同一条弧形孔槽内，立柱支座Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ同时位于基座另外的同一条弧形孔槽内；

所述主动轴为中间段带键的阶梯轴，主动轴通过一对轴承安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ的承轴通孔中，所述摩擦轮为轴向两侧带凸台的轮盘状，中心开有带键槽的通孔，轮外缘设有均布的接触凸点；摩擦轮安装于主动轴带键段，旋动主动轴能够带动摩擦轮旋转，摩擦轮能够沿主动轴轴向方向移动；

所述移动台中心设有通孔，摩擦轮轴向两侧轮凸台段套装轴承，安装于移动台通孔内；移动台上表面设有均布于四角的螺纹孔，用于安装高速激光熔覆头，下端设有T形槽孔，侧面设有均布的四个螺纹孔，用于安装蜗齿单元；

所述T形滑道穿过移动台T形槽孔安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ中部T形槽内并通过锁紧螺栓固定，移动台能够沿T形滑道移动；

所述传动轴共四根，传动轴Ⅰ，传动轴Ⅳ为阶梯轴，传动轴Ⅳ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅰ通孔中；传动轴Ⅰ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅱ的承轴通孔中；所述卡爪单元为一对卡爪组成，卡爪尺寸根据小型圆锥类零件设置，并分别固连于传动轴Ⅳ、传动轴Ⅰ大径段；小型圆锥类零件通过卡爪单元装夹，并保持回转中心与传动轴Ⅰ、传动轴Ⅳ一致；

所述传动轴Ⅲ为带有外花键的阶梯轴，传动轴Ⅲ两端套装一对轴承后安装于立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ的承轴通孔中；所述螺旋槽圆锥根据待熔覆的小型圆锥零件配做；螺旋槽圆锥中心开有内花键槽，螺旋槽圆锥通过该内花键槽与传动轴Ⅲ相配合安装，并通过锁紧器进行轴向固定；

所述蜗齿单元通过螺栓安装于移动台侧面，并与螺旋槽圆锥等距螺旋槽相啮合，旋动螺旋槽圆锥能够驱动移动台沿主动轴轴向方向移动；蜗齿单元根据螺旋槽圆锥等距螺旋槽形状，以及移动台距螺旋槽圆锥等距螺旋槽距离配做；

所述传动轴Ⅱ为长度可调的伸缩轴，传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ、传动轴Ⅲ间通过万向节连接。

2.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置，其特征在于，所述基座为正方形平板状，四角开有沉头孔用于与工作台相连接；所述立柱支座均为长方形条状；为避免划伤小型圆锥类零件表面，所述摩擦轮外缘采用硬质工程塑料。

3.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置，其特征在于，主动轴通过一对轴承安装于立柱支座Ⅲ与立柱支座Ⅳ的承轴通孔中，配合精度为H7/f7；传动轴Ⅳ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅰ通孔中，配合精度为H7/f7；传动轴Ⅰ小径端套装轴承后安装于立柱支座Ⅱ的承轴通孔中，配合精度为H7/f7；传动轴Ⅲ两端套装一对轴承后安装于立柱支座Ⅴ与立柱支座Ⅵ的承轴通孔中，配合精度为H7/f7。

4.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置，其特征在于，所述螺旋槽圆锥根据待熔覆的小型圆锥零件配做，其配做方式为，在相同尺寸形状的基础上，在圆锥面开有螺距为s的等距螺旋槽，s＝L×(1-γ)；其中L为超高速激光熔覆单道熔覆宽度，γ为搭接率，(0≤γ＜1)。

5.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置，其特征在于，螺旋槽圆锥以及蜗齿单元采用耐磨合金钢材料制备。

6.如权利要求1所述的一种用于超高速激光熔覆小型圆锥类零件的装置，其特征在于，设待熔覆小型圆锥类零件圆锥面母线与自身回转中心线的夹角为λ，在安装后保持传动轴Ⅰ与主动轴，主动轴与传动轴Ⅲ间夹角均等于小型圆锥类零件圆锥面母线与回转中心线的夹角λ。