一种刀具激光强化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种刀具激光强化装置，包括光学平台、激光组件、刀具组件和滑台组件；光学平台用于放置激光组件、刀具组件和滑台组件；滑台组件包括夹持激光组件的光学固定架；用于固定光学固定架的第一滑台以及与第一滑台连接的第二滑台和第三滑台；用于固定刀具组件的第四滑台；所述的第一滑台、第二滑台和第三滑台用于调整激光组件在XYZ三轴上的直线自由度；第四滑台用于调整刀具组件在Z轴方向的旋转自由度。本实用新型专利技术提供一种实验设备，通过对设备自由度的调整，更灵活的实现对刀具的激光强化。

A laser strengthening device for cutting tools

【技术实现步骤摘要】
一种刀具激光强化装置
本技术属于光学
，具体地说，涉及一种刀具激光强化装置。
技术介绍
随着工业“4.0”概念的提出，制造业已逐步趋于自动化加工与高精度高效率加工发展，而数控机床作为当前精密加工设备，在制造业领域中占据重要地位。而刀具作为数控机床的核心加工工具，其使用寿命与力学性能直接影响了机械产品的加工精度与效率。在当前数控刀具市场中，高速钢刀因其具有较高综合性价比，占据较大的市场份额。但是，高速钢刀具的硬度较低，难以加工较硬的金属材料，且其高温力学性能不稳定，难以用于高速(2000转/min)切削，在高速切削条件下，当其温度超过600℃时，刀具的力学性能出现大幅度下降，严重制约了高速钢刀具的发展与应用。因此，如何改善高速钢刀具的力学性能及耐热性能，使其在高速切削条件下仍具有良好的、稳定的硬度与强度，是当今研究人员及高校科研者研究的一个重点，也是数控加工行业急需解决的主要问题之一。以高速钢车刀研究对象，基于常温激光喷丸强化技术，将动态应变时效强化理论引入其中，提出了热力耦合条件下的激光冲击强化高速钢刀具的新方法。所提技术充分结合了常温激光喷丸强化技术与时效强化的双重优势，能够在刀具表面及一定深度产生较高的位错密度，细化晶粒组织，且刀具表层的微观组织被致密的位错组织所包围，使得组织结构更加稳定，导致其产生的残余应力、硬度具有更高的热稳定性，从而提高刀具的室温与高温热稳定性，从而延长数控刀具的使用寿命，通过提高其硬度与强度，使其能够加工高硬度金属材料，拓展其加工对象与领域，且通过改善其高温稳定性能，是高速钢能够在2000转/min条件下完成高速高效切削，进一步完善高速钢数控刀具的切削加工应用，继而提高了机械产品的加工质量；并进一步完善了激光加工技术理论与方向。目前，随着激光冲击技术应用上的重大突破，激光冲击加工引起全球关注。激光冲击强化为非接触性加工方式，激光设备与被强化构件不直接接触，激光辐射不受构件结构影响，其他表面强化技术对大型结构件强化，对设备的要求很高，而激光冲击强化可克服上述不足，并可对强化过程进行调控。激光冲击强化可有效消除部件残留的残余拉应力，而且无热影响区。但针对大型零部件的冲击加工，采用传统的激光束固定、工件移动的强化方式实施的难度大，现有的激光冲击强化装备无法对其完成加工。申请号为CN201721590625.3的中国专利公开了一种激光冲击波柔性加工设备，加工平台上设有运动平台，激光器设于加工平台上，出光基座的一端与激光器连接，另一端与导光臂底座固定连接，导光臂安装于导光臂底座上，导光臂的出光口连接激光加工头，激光加工头安装在机械手上，机械手置于直线运动单元上，传感器固定于激光加工头上；约束层容器与吸收层容器固定于激光器上，约束层容器连接约束层喷管，吸收层容器连接吸收层喷管，约束层喷管和吸收层喷管经导光臂缠绕后止于激光加工头处，与激光加工头形成便于冲击加工时待加工部位所需角度。虽然上述现有技术提出了一种激光加工设备的技术方案，但其在结构上不够灵活，自由度的调整不够完善，无法完全解决本技术所述的技术问题。因此，有必要对现有技术的不足和缺陷进行改进，提供一种实验设备，通过对设备自由度的调整，更灵活的实现对刀具的激光强化。有鉴于此特提出本技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的实验装置。为解决上述技术问题，本技术采用技术方案的基本构思是：一种刀具激光强化装置，包括光学平台、激光组件、刀具组件和滑台组件；光学平台用于放置激光组件、刀具组件和滑台组件；滑台组件包括夹持激光组件的光学固定架；用于固定光学固定架的第一滑台以及与第一滑台连接的第二滑台和第三滑台；用于固定刀具组件的第四滑台；所述的第一滑台、第二滑台和第三滑台用于调整激光组件在XYZ三轴上的直线自由度；第四滑台用于调整刀具组件在Z轴方向的旋转自由度。其中，所述的第一滑台、第二滑台和第三滑台为直线滑台。在一个实施例中，所述的第一滑台、第二滑台和第三滑台为电机驱动的电动直线滑台。进一步地，所述的第四滑台为绕Z轴方向转动的旋转滑台。在一个实施例中，所述的第四滑台为电动旋转滑台。更进一步地，所述的激光组件包括激光器和流量控制单元。还进一步地，所述的激光组件还包括导光臂。此外，所述的刀具组件包括刀具、第一夹持单元、第二夹持单元、夹持连接单元以及锁紧单元；第一夹持单元和第二夹持单元通过夹持单元连接，并夹持刀具；锁紧单元穿过第一夹持单元实现对刀具的锁紧。进一步地，所述的第二夹持单元还设置有，与刀具接触、用于减震和防滑的第三夹持单元。在一个实施例中，所述的第三夹持单元为聚四氟材料制成。采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下有益效果：本技术通过设置滑台组件，对激光组件以及刀具组件的自由度进行调整，使得激光对刀具的强化过程得到更灵活的实现。下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本技术的一部分，用来提供对本技术的进一步的理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但不构成对本技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：图1是本技术实验装置结构第一示意图；图2是本技术实验装置结构第二示意图；图3是本技术刀具组件结构示意图。图中：1、光学平台；2、激光组件；201、激光器；3、刀具组件；301、刀具；302、第一夹持单元；303、第二夹持单元；304、第三夹持单元；305、夹持连接单元；306、锁紧单元；4、滑台组件；401、光学固定架；402、第一滑台；403、第二滑台；404、第三滑台；405、第四滑台；406、第五滑台。需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。随着工业“4.0”概念的提出，制造业已逐步趋于自动化加工与高精度高效率加工发展，而数控机床作为当前精密加工设备，在制造业领域中占据重要地位。而刀具301作为数控机床的核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刀具激光强化装置，其特征在于：包括光学平台(1)、激光组件(2)、刀具组件(3)和滑台组件(4)；光学平台(1)用于放置激光组件(2)、刀具组件(3)和滑台组件(4)；滑台组件(4)包括夹持激光组件(2)的光学固定架(401)；用于固定光学固定架(401)的第一滑台(402)以及与第一滑台(402)连接的第二滑台(403)和第三滑台(404)；用于固定刀具组件(3)的第四滑台(405)；所述的第一滑台(402)、第二滑台(403)和第三滑台(404)用于调整激光组件(2)在XYZ三轴上的直线自由度；第四滑台(405)用于调整刀具组件(3)在Z轴方向的旋转自由度。

【技术特征摘要】
1.一种刀具激光强化装置，其特征在于：包括光学平台(1)、激光组件(2)、刀具组件(3)和滑台组件(4)；光学平台(1)用于放置激光组件(2)、刀具组件(3)和滑台组件(4)；滑台组件(4)包括夹持激光组件(2)的光学固定架(401)；用于固定光学固定架(401)的第一滑台(402)以及与第一滑台(402)连接的第二滑台(403)和第三滑台(404)；用于固定刀具组件(3)的第四滑台(405)；所述的第一滑台(402)、第二滑台(403)和第三滑台(404)用于调整激光组件(2)在XYZ三轴上的直线自由度；第四滑台(405)用于调整刀具组件(3)在Z轴方向的旋转自由度。2.根据权利要求1所述的一种刀具激光强化装置，其特征在于：所述的第一滑台(402)、第二滑台(403)和第三滑台(404)为直线滑台。3.根据权利要求2所述的一种刀具激光强化装置，其特征在于：所述的第一滑台(402)、第二滑台(403)和第三滑台(404)为电机驱动的电动直线滑台。4.根据权利要求1所述的一种刀具激光强化装置，其特征在于：所述的第四滑台(405)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴圣华，
申请(专利权)人：吉安职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江西,36