激光预热辅助车削调整装置及激光预热辅助车削系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于车床领域，并公开了激光预热辅助车削调整装置，包括Z向移动机构、C向旋转机构、R向移动机构、X向旋转机构和A向旋转机构。另外，还公开了激光预热辅助车削系统，包括激光预热辅助车削调整装置、车削单元、激光预热单元、测温拍照单元和切削力测量单元。本发明专利技术的激光预热辅助调整装置可调整预热工艺参数，测温拍照单元采用红外测温，以调整PLC控制器的输出功率、保持温度最佳化，并且采用CCD工业相机收集加工后工件的表面形貌图像。切削力测量单元采用测力仪测量加工时的切削力动态变化。激光预热辅助车削系统各单元的协同工作，可以优化预热工艺参数，以使得加工时的刀具寿命最长，经济效益最高和表面质量最优。

Laser preheating auxiliary turning adjusting device and laser preheating auxiliary turning system comprising the same

The invention belongs to the field of lathe, and discloses a laser preheating auxiliary turning adjusting device, which comprises an Z direction moving mechanism, an C rotating mechanism, a R moving mechanism, an X rotating mechanism and an A rotating mechanism. In addition, a laser preheating auxiliary turning system is disclosed, which comprises a laser preheating auxiliary turning adjusting device, a turning unit, a laser preheating unit, a temperature measuring and photographing unit and a cutting force measuring unit. Laser preheating auxiliary adjusting device of the invention can adjust the preheating process parameters, temperature measurement camera unit using infrared thermometer, with output power, adjust the PLC controller to maintain optimum temperature, and using CCD industrial cameras to collect the processed surface morphology image. The cutting force measuring unit uses a dynamometer to measure the dynamic change of cutting force during machining. In order to make the tool life longest, the highest economic benefit and the best surface quality, we can optimize the preheating process parameters in the work of laser preheating auxiliary turning system.

【技术实现步骤摘要】
激光预热辅助车削调整装置及包含其的激光预热辅助车削系统
本专利技术属于车床领域，更具体地，涉及激光预热辅助车削调整装置及包含其的激光预热辅助车削系统。
技术介绍
随着航天航空、海洋工业和核工业等高端领域的快速发展，各行业对产品零部件的材料性能、加工效益和加工质量的追求也越来越高，一些高性能工程材料被逐渐得到广泛应用。这些高性能材料如高硬度合金、工程陶瓷和复合材料等虽然具有高强度、高硬度、高脆性等优越特点，但是在机械加工领域中却属于难加工工程材料。常规车削难加工材料时，由于工件的高强度、高硬度和高脆性等特点，导致切削力大、刀具磨损严重、加工效率低和工件表面质量不可控。近年来出现的激光预热辅助车削技术是解决难加工材料的一种有效的方法，其主要原理是将高功率激光束聚焦于待切削区域材料的表面，在短时间内使得待切削材料局部迅速升温软化来改变材料的切削性能，然后采用刀具去除已预热的待切削高温材料。激光预热辅助车削通过对难加工材料进行预热升温软化，一方面可以大幅度降低高强度材料的屈服强度，进而减少加工过程中的切削力和刀具磨损，另一方面可以增加高脆性材料的延展性，抑制锯齿状切屑的形成，减少切刀具与工件本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光预热辅助车削调整装置，其特征在于，包括Z向移动机构、C向旋转机构、R向移动机构、X向旋转机构和A向旋转机构，其中，所述Z向移动机构包括支撑底板、Z向直线导轨、上支撑板，所述Z向直线导轨水平安装在所述支撑底板上，所述上支撑板安装在所述Z向直线导轨上；所述C向旋转机构包括弧形导轨、弧形扇齿、弧形滑块、驱动齿轮和齿轮驱动装置，所述弧形导轨安装在所述上支撑板上并且其中心线平行于Z向直线导轨，该弧形导轨上设置所述弧形扇齿和弧形滑块，所述驱动齿轮安装在所述弧形滑块上并且其与所述弧形扇齿啮合，所述齿轮驱动装置安装在所述驱动齿轮上，以用于带动所述驱动齿轮转动；所述R向移动机构包括R向支撑座、丝杠驱动装置和...

【技术特征摘要】
1.激光预热辅助车削调整装置，其特征在于，包括Z向移动机构、C向旋转机构、R向移动机构、X向旋转机构和A向旋转机构，其中，所述Z向移动机构包括支撑底板、Z向直线导轨、上支撑板，所述Z向直线导轨水平安装在所述支撑底板上，所述上支撑板安装在所述Z向直线导轨上；所述C向旋转机构包括弧形导轨、弧形扇齿、弧形滑块、驱动齿轮和齿轮驱动装置，所述弧形导轨安装在所述上支撑板上并且其中心线平行于Z向直线导轨，该弧形导轨上设置所述弧形扇齿和弧形滑块，所述驱动齿轮安装在所述弧形滑块上并且其与所述弧形扇齿啮合，所述齿轮驱动装置安装在所述驱动齿轮上，以用于带动所述驱动齿轮转动；所述R向移动机构包括R向支撑座、丝杠驱动装置和滚珠丝杠机构，所述R向支撑座安装在所述弧形滑块上，所述丝杠驱动装置和滚珠丝杠机构分别安装在所述R向支撑座上，并且所述丝杠驱动装置与所述滚珠丝杠机构的丝杠连接，此外，沿着所述弧形导轨的径向布置所述滚珠丝杠机构的丝杠；所述X向旋转机构包括中间连接座和旋转座，所述中间连接座安装在所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母上，所述旋转座通过铰轴可转动安装在所述中间连接座上，并且所述铰轴垂直于所述滚珠丝杠机构的丝杠；所述A向旋转机构包括位姿调整板，所述位姿调整板可转动安装在所述旋转座上，并且该位姿调整板进行旋转的中心线与所述铰轴垂直。2.根据权利要求1所述的激光预热辅助调整装置，其特征在于，所述中间连接座上设置有弧形导向槽，所述弧形导向槽的中心线与所述铰轴的轴线同线，所述旋转座在对应于所述弧形导向槽的位置设置有滑动凸台，所述滑动凸台伸入所述弧形导向槽内，以便所述旋转座绕所述铰轴的轴线旋转。3.根据权利要求1所述的激光预热辅助车削调整装置，其特征在于，所述旋转座上同心设置有两条弧形滑槽，所述位姿调整板在对应于每条所述弧形滑槽的位置分别设置一旋转凸台，并且每个所述旋转凸台分别伸入对应位置处的一所述弧形滑槽内，从而使所述位姿调整板可转动安装在所述旋转座上。4.根据权利要求1所述的激光预热辅助车削调整装置，其特征在于，所述上支撑板上设置有用于支撑弧形扇齿和弧形导轨的支座。5.适用于难加工材料的激光预热辅助车削系统，包括权利要求1～4中任一所述的激光预热辅助车...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小俭，陈丁，丁汉，解亚昆，张小明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42