一种用于快速装夹的熔覆装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于快速装夹的熔覆装置，包括光学组件、喷嘴、激光器与连接件，喷嘴侧部设有第一保护气体通道、冷却介质通道与粉末流道，第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口与出水口以及粉末流道的进粉口均位于喷嘴上端面，连接件上下两端分别与光学组件和喷嘴上端面连接，连接件第一通孔的上端连接有保护气体气源，第二通孔或第三通孔的上端连接有冷却介质供应源，第四通孔的上端连接有金属粉末源，第一通孔、第二通孔、第三通孔与第四通孔的下端分别与第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口和出水口以及粉末流道的进粉口对接，第五通孔上下两端分别与光学组件和激光通道对接，连接件一侧设有刀柄。

【技术实现步骤摘要】
一种用于快速装夹的熔覆装置
本专利技术涉及激光熔覆
，特别是涉及一种用于快速装夹的熔覆装置。
技术介绍
激光熔覆是指所选用的涂层材料通过不同方法添加到基材表面，也可将材料熔化凝固后堆叠形成零件。激光熔覆制造由于技术原理的限制，在尺寸精度和表面粗糙度难以达到传统机加工制造的水平，但其堆叠成型的方式能够实现零件的快速制造，同时提高材料的利用率。与传统技术相结合后，对初步成型的零件做进一步的加工来满足外形及精度要求，充分发挥两者的优势。在传统机床的换刀过程中，用气动结构夹紧与松开刀柄，可以实现快速装卸。通常，熔覆装置包括光学组件、设于光学组件上方的激光器与设于光学组件下方的喷嘴，送粉器将金属粉末通过喷嘴的粉末流道汇聚在喷嘴的下方，激光器发出的激光束经过光学组件后，从喷嘴的激光通道射出聚焦在喷嘴下方，作用在汇聚的粉末上，将其熔化后凝固，进行熔覆工作。熔覆过程中，喷嘴保护气体通道输出的保护气体在工件周围形成保护气帘，防止工件在凝固时氧化。目前常见的熔覆装置需要在喷嘴上焊接各种管道或者添加接头，当管路较多时，结构显得冗杂，体积较大，装卸不方便，难以与传统机床配合使用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种用于快速装夹的熔覆装置，结构紧凑，装卸方便，方便配合传统机床使用。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于快速装夹的熔覆装置，包括光学组件、喷嘴、激光器与连接件，喷嘴中部设有激光通道，喷嘴侧部设有第一保护气体通道、冷却介质通道与粉末流道，冷却介质通道环绕喷嘴设置，第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口与出水口以及粉末流道的进粉口均位于喷嘴上端面，粉末流道的出粉口与第一保护气体通道的出气口分别设于激光通道一侧，连接件上下两端分别与光学组件和喷嘴上端面连接，连接件设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔与第五通孔，第一通孔的上端连接有保护气体气源，第二通孔或第三通孔的上端连接有冷却介质供应源，第四通孔的上端连接有金属粉末源，第一通孔、第二通孔、第三通孔与第四通孔的下端分别与第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口和出水口以及粉末流道的进粉口对接，第五通孔上下两端分别与光学组件和激光通道对接，连接件一侧设有用于与机床刀具夹头配合的刀柄。进一步，光学组件包括由上至下依次设置的准直镜片与聚焦镜片，聚焦镜片设于准直镜片与连接件之间。进一步，聚焦镜片下方设有保护镜片，保护镜片位于聚焦镜片与连接件之间。进一步，还包括由上至下依次串接的准直镜固定块、聚焦镜固定块与保护镜固定块，准直镜片卡接于准直镜固定块，聚焦镜片卡接于聚焦镜固定块，保护镜片卡接于保护镜固定块，保护镜固定块与连接件连接。进一步，准直镜固定块、聚焦镜固定块与保护镜固定块均设有与冷却介质供应源连通的冷却通道。进一步，保护镜固定块还设有第二保护气体通道，第二保护气体通道一端连接保护气体气源，另一端朝向保护镜片上端面。进一步，粉末流道横截面由进粉口向出粉口逐渐缩小。进一步，粉末流道内壁为光滑表面。进一步，第一通孔、第二通孔、第三通孔与第四通孔以第五通孔为中心环绕布置于第五通孔四周。进一步，连接件上方设有气管、进水管和粉管，气管两端分别连接第一通孔与保护气体气源，进水管一端连接冷却介质供应源，进水管另一端连接第二通孔或第三通孔，粉管两端分别连接第四通孔与金属粉末源。总的说来，本专利技术具有如下优点：1.设计紧凑型的熔覆装置。目前常见的熔覆装置为了实现较多功能，结构设计复杂，体积和重量较大；本专利技术简化结构，通过3D打印技术成型各通道零件，减小了装置体积和重量。2.适用于传统机床刀具夹头装夹。基于标准的装夹结构，紧凑型的熔覆装置在体积和重量上更符合刀具夹头的使用要求。3.改变传统喷嘴的粉路、水路、气路进入方式。传统熔覆装置中，需要在熔覆喷嘴上焊接管道或者添加接头，当管路较多时，结构显得冗杂，影响外观。本专利技术的喷嘴通过连接件与各供应源相连接，实现美观的同时能够快速更换喷嘴，避免重复连接管道。附图说明图1为本专利技术实施例的立体结构示意图。图2为本专利技术实施例的分解示意图。图3为本专利技术实施例的俯视示意图。图4为喷嘴的立体结构示意图。图5为喷嘴的俯视示意图。图6为图5的A-A示意图。图7为图5的C-C示意图。图8为图5的D-D示意图。图9为保护镜固定块的立体结构示意图。附图标记说明：1-光学组件；11-准直镜片；12-聚焦镜片；13-保护镜片；21-光纤固定块；22-准直镜固定块；23-聚焦镜固定块；24-保护镜固定块；241-第二出气口；242-第二进水口；243-第二出水口；251-粉管；252-进水管；253-出水管；254-气管；26-连接件；3-喷嘴；31-进气口；32-进水口；33-出水口；34-粉末流道；35-定位结构；4-刀柄；5-光纤接头。具体实施方式下面来对本专利技术做进一步详细的说明。如图1～图8所示，一种用于快速装夹的熔覆装置，包括光学组件1、喷嘴3、激光器与连接件26，激光器用于向光学组件1输出激光，喷嘴3中部设有用于激光通过的激光通道，喷嘴3侧部设有第一保护气体通道、冷却介质通道与粉末流道34，冷却介质通道环绕喷嘴3设置，第一保护气体通道设有进气口31与出气口，冷却介质通道设有进水口32与出水口33，粉末流道34设有进粉口与出粉口，第一保护气体通道的进气口31、冷却介质通道的进水口32与出水口33以及粉末流道34的进粉口均位于喷嘴3上端面，粉末流道34的出粉口与第一保护气体通道的出气口分别设于激光通道一侧，连接件26上下两端分别与光学组件1和喷嘴3上端面连接，连接件26设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔与第五通孔，第一通孔的上端连接有保护气体气源，第二通孔或第三通孔的上端连接有冷却介质供应源，第四通孔的上端连接有金属粉末源，第一通孔的下端与第一保护气体通道的进气口31对接，第二通孔的下端与冷却介质通道的进水口32对接，第三通孔的下端与冷却介质通道的出水口33对接，第四通孔的下端与及粉末流道34的进粉口对接，第五通孔上下两端分别与光学组件1和激光通道对接，连接件26一侧设有用于与机床刀具夹头配合的刀柄4。具体地，喷嘴3为上大下小的圆锥形结构。粉末流道34由喷嘴3外侧向喷嘴3中心倾斜设置。保护气体气源输出保护气体，保护气体从第一通孔进入第一保护气体进气口31，通过第一保护气体通道后从出气口喷出，在喷嘴3下方的工件周围形成保护气帘。气帘结构是为了在熔覆过程中工件成型时，在其周围形成保护气体氛围，防止工件氧化，同时保护气体气流可以加强粉末汇聚效果。冷却介质供应源输出的冷却介质从第二通孔(或第三通孔)、进水口32进入冷却介质通道，从出水口33、第三通孔(或第二通孔)流出。由于冷却介质通道环绕喷嘴3设置，因此冷却介质能够对喷嘴3进行有效冷却。金属粉末源输出的金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于快速装夹的熔覆装置，其特征在于：包括光学组件、喷嘴、激光器与连接件，喷嘴中部设有激光通道，喷嘴侧部设有第一保护气体通道、冷却介质通道与粉末流道，冷却介质通道环绕喷嘴设置，第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口与出水口以及粉末流道的进粉口均位于喷嘴上端面，粉末流道的出粉口与第一保护气体通道的出气口分别设于激光通道一侧，连接件上下两端分别与光学组件和喷嘴上端面连接，连接件设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔与第五通孔，第一通孔的上端连接有保护气体气源，第二通孔或第三通孔的上端连接有冷却介质供应源，第四通孔的上端连接有金属粉末源，第一通孔、第二通孔、第三通孔与第四通孔的下端分别与第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口和出水口以及粉末流道的进粉口对接，第五通孔上下两端分别与光学组件和激光通道对接，连接件一侧设有用于与机床刀具夹头配合的刀柄。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于快速装夹的熔覆装置，其特征在于：包括光学组件、喷嘴、激光器与连接件，喷嘴中部设有激光通道，喷嘴侧部设有第一保护气体通道、冷却介质通道与粉末流道，冷却介质通道环绕喷嘴设置，第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口与出水口以及粉末流道的进粉口均位于喷嘴上端面，粉末流道的出粉口与第一保护气体通道的出气口分别设于激光通道一侧，连接件上下两端分别与光学组件和喷嘴上端面连接，连接件设有第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔与第五通孔，第一通孔的上端连接有保护气体气源，第二通孔或第三通孔的上端连接有冷却介质供应源，第四通孔的上端连接有金属粉末源，第一通孔、第二通孔、第三通孔与第四通孔的下端分别与第一保护气体通道的进气口、冷却介质通道的进水口和出水口以及粉末流道的进粉口对接，第五通孔上下两端分别与光学组件和激光通道对接，连接件一侧设有用于与机床刀具夹头配合的刀柄。


2.按照权利要求1所述的一种用于快速装夹的熔覆装置，其特征在于：光学组件包括由上至下依次设置的准直镜片与聚焦镜片，聚焦镜片设于准直镜片与连接件之间。


3.按照权利要求2所述的一种用于快速装夹的熔覆装置，其特征在于：聚焦镜片下方设有保护镜片，保护镜片位于聚焦镜片与连接件之间。


4.按照权利要求3所述的一种用于快速装夹的熔覆装置，其特征在于：还包括由上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永强，魏宏鸣，王艺锰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44