[发明专利]一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法，装置包括激光器、精密升降机构、工件安装工装、测距传感器及精密电子天平；激光器、精密升降机构、工件安装工装和测距传感器集成安装于激光去重平衡机上；激光器采用激光去重平衡机的动平衡工位的激光器；工件安装工装固定在精密升降机构的上盖板的上方，包括工装支架和用于支撑待加工件的悬臂芯轴；测距传感器与激光器固定连接，用于测量激光器与被加工件距离；精密电子天平设置于激光去重平衡机外，用于称量激光去重前后试件的重量。本发明试验装置和方法是基于已有激光器系统提出的，可满足激光去重量确定的需要。

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，涉及激光加工去重的试验装置及方法，尤其是一种适用于实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法。

背景技术

激光去重是精密加工技术的一种，主要特点是对零件没有作用力、无机械接触、微量去重。在导航、制导与控制技术领域广泛应用于陀螺仪转子的动平衡，有力的保证陀螺质心稳定，是实现陀螺仪指标的关键工艺。与动平衡机组合使用得到了惯性仪表制造厂的亲赖，激光去重平衡机结构如图1所示，是目前普遍使用的最常见的一种结构型式。激光去重功能框图如图2所示。

激光去重的原理是利用激光的热效应，将激光器发出的激光束经透镜聚焦成一小点投射到加工件上，材料吸收激光的能量后迅速发热，以至于熔融、气化、蒸发，在工件上留下一个去重小坑，实现移除材料的目的，激光去重是激光动平衡机实现动平衡校正的关键工艺。决定移除材料的多少的工艺参数主要包括两部分：去重轮廓、加工次数、输出功率、频率等激光器参数，激光器发出的激光束到加工件的距离即焦距。这些参数中只有焦距是激光器系统外部参数，而且是关键参数。现有的激光器系统大多是配有一套位移传动装置，根据前期试验结果，确定去重模板。在使用时调用并加载模板，控制激光器移动到预定位置，进行激光去重。

现有技术的主要局限性在于：在实际实施时，由于加工、装配及装夹等误差造成激光器系统与实际工件的焦距并非工艺理想情况，试件定位无检测装置，存在一定的偏焦量，造成激光去重量的不稳定和误差，与预设值不符，不能达到预期目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置及方法，以解决当前的激光去重动平衡机去重量不稳定、精度差的问题。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验装置，其特征在于：包括激光器、精密升降机构、工件安装工装、测距传感器及精密电子天平；

所述激光器、精密升降机构、工件安装工装和测距传感器集成安装于激光去重平衡机上；

所述激光器采用激光去重平衡机的动平衡工位的激光器；

所述精密升降机构安装在激光去重平衡机的动平衡工位工作台上，精密升降机构包括微分头、上盖板、下底板、第一支撑立板和第二支撑立板；下底板与第一支撑立板、上盖板与第二支撑立板分别固定连接，上盖板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与工件安装工装固定连接；下底板上制有螺纹安装孔，通过螺钉与动平衡工位工作台固定连接；第一支撑立板与第二支撑立板通过精密线性导轨沿竖向相对滑动连接；所述微分头通过安装架沿竖向固定在第一支撑立板一侧，微分头的测杆朝上，并与上盖板的下端顶压接触；

所述工件安装工装固定在上盖板的上方，包括工装支架和用于支撑待加工件的悬臂芯轴，所述工装支架由底座和立梁构成，整体呈L型，所述悬臂芯轴沿水平方向固定在立梁上；

所述测距传感器与激光器固定连接，用于测量激光器与被加工件距离；

所述精密电子天平设置于激光去重平衡机外，用于称量激光去重前后试件的重量。

一种实现激光去重平衡机精确去重量的试验方法，其特征在于：采用上述实验装置，包括如下步骤：