【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光加工领域,具体涉及一种斜锥圆台的等速椭圆轨迹激光精密加工方法。
技术介绍
圆锥曲线是指由平面截取圆锥面而获得的轮廓线。在空间中,取直线1为轴,直线1′与1相交于O点,其夹角为α,1′围绕1旋转得到以O为顶点,1′为母线的圆锥面,任取平面π,若它与轴1交角为β(π与1平行,记作β=0),则:(1)β>α,平面π与圆锥的交线为椭圆(如图1所示),若同时满足β=90°,即平面π与圆锥的轴线垂直,此时平面π与圆锥的交线为圆(如图2所示),不妨统称为椭圆圆锥曲线;(2)β=α,平面π与圆锥的交线为抛物线;(3)β<α,平面π与圆锥的交线为双曲线。很多机械零部件都具有圆锥曲线轮廓特征,如三偏心蝶阀的蝶板。三偏心蝶阀的蝶板是密封面在圆锥体上截取的一定厚度的椭圆形截面的实体。三偏心蝶阀的第一偏心是指阀座密封面或蝶板厚度方向的等分线阀杆中心相对偏心,第二个偏心是指阀杆与阀门通道的中心相对偏心,第三个偏心是指圆锥形密封面的中心线与阀门中心线相对偏心。三偏心蝶阀是近些年在水利、石油、化工、冶金及船舶等重要领域应用日益广泛的新型蝶阀,其是在双偏心蝶阀的基础上使碟板密封面封面旋转一定的角度,形成一个角偏心,依靠扭力密封,具有密封副零摩擦、零泄漏、耐高温高压、寿命长的特点。为提高三偏心金属密封蝶阀的密封面耐磨性,延长其使用寿命,一般需对蝶板密封面堆焊或熔覆不锈钢、钴基硬质合金,以达到规定的硬度、强度、摩擦磨损性能。如果采用激光堆焊或激光熔覆三偏心蝶板密封面,要求实时调节激光加工头的空间姿态使得激光束始终垂直或以一定偏角入射、聚焦在蝶板密封面上,并沿着圆锥曲线匀速行 ...
【技术保护点】
一种斜锥圆台的等速椭圆轨迹激光精密加工方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将斜锥圆台工件由仿形夹具装夹在旋转台上,所述斜锥圆台工件待加工的轮廓曲线为一正圆锥体被平面π截取的椭圆圆锥曲线;要求所述旋转台的回转中心轴线与所述正圆锥体的中心轴线重合;标记所述椭圆圆锥曲线在与正圆锥体中心轴线垂直的方向上最高点为A点、最低点为B点;(2)将加工头安装于斜锥圆台的表面上方,要求使得加工头输出的激光束与正圆锥体的母线垂直或保持一特定偏角,且激光束聚焦在斜锥圆台工件表面或保持一特定离焦量;所述加工头具有两个运动自由度,运动的方向分别为Wx和Wz,Wx与正圆锥体中心轴线平行,Wz与正圆锥体中心轴线垂直;(3)控制加工头从椭圆圆锥曲线的初始位置A点开始,以顺时针方向,沿Wx方向以VX速度移动,沿Wz方向以VZ速度移动,且斜锥圆台工件绕正圆锥体中心轴线以角速度W(t)转动;同时输出激光束开始激光加工,所述激光加工是基于聚焦激光束在工件表面作直写运动的任意一种工艺技术;其中:VX=V0cosαsinγ;VZ=V0sinαsinγ;在椭圆圆锥曲线上沿顺时针方向从A点到B点这段,W(t)=V0cos&gamma ...
【技术特征摘要】
1.一种斜锥圆台的等速椭圆轨迹激光精密加工方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将斜锥圆台工件由仿形夹具装夹在旋转台上,所述斜锥圆台工件待加工的轮廓曲线为一正圆锥体被平面π截取的椭圆圆锥曲线;要求所述旋转台的回转中心轴线与所述正圆锥体的中心轴线重合;标记所述椭圆圆锥曲线在与正圆锥体中心轴线垂直的方向上最高点为A点、最低点为B点;(2)将加工头安装于斜锥圆台的表面上方,要求使得加工头输出的激光束与正圆锥体的母线垂直或保持一特定偏角,且激光束聚焦在斜锥圆台工件表面或保持一特定离焦量;所述加工头具有两个运动自由度,运动的方向分别为Wx和Wz,Wx与正圆锥体中心轴线平行,Wz与正圆锥体中心轴线垂直;(3)控制加工头从椭圆圆锥曲线的初始位置A点开始,以顺时针方向,沿Wx方向以VX速度移动,沿Wz方向以VZ速度移动,且斜锥圆台工件绕正圆锥体中心轴线以角速度W(t)转动;同时输出激光束开始激光加工,所述激光加工是基于聚焦激光束在工件表面作直写运动的任意一种工艺技术;其中:VX=V0cosαsinγ;VZ=V0sinαsinγ;在椭圆圆锥曲线上沿顺时针方向从A点到B点这段, W ( t ) = V 0 c o s γ R 0 - V 0 s i ...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹宇,姜小霞,刘文文,张健,朱德华,何安,
申请(专利权)人:温州大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。