一种五轴机床式激光冲击强化设备制造技术

本发明专利技术提出了一种五轴机床式激光冲击强化设备，包括五轴数控机床、工件夹具、激光器、激光导光装置、激光聚焦装置、水净化系统、水约束层加载装置和激光冲击强化控制系统，工件夹具安装在C轴旋转工作台上，用于夹持工件，激光导光装置将激光器发射的激光引导至B轴装置处，之后经激光聚焦装置聚焦后作用于工件表面，水净化系统连接水约束层加载装置，水约束层加载装置加载水约束层至工件表面，激光冲击强化控制系统分别与激光器、五轴数控机床和水约束层加载装置连接，用于完成激光冲击强化的自动化处理。本发明专利技术解决基于机械臂或坐标机器人的激光冲击强化设备进行小光斑冲击时，在高速运动中重复定位精度低以及难以进行复杂型面离线编程的难题。面离线编程的难题。面离线编程的难题。

【技术实现步骤摘要】
一种五轴机床式激光冲击强化设备


[0001]本专利技术涉及激光冲击强化
，特别涉及一种五轴机床式激光冲击强化设备。

技术介绍

[0002]激光冲击强化技术是利用强激光束产生的等离子冲击波，提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一种高新技术。
[0003]目前，激光冲击强化设备一般采用机械臂或坐标机器人作为工件夹持运动系统，可以用于简单型面零件的激光冲击强化加工。这种基于机械臂或坐标机器人固定式激光冲击强化设备，在加工过程中激光不能移动，对于复杂型面的零件加工有一定难度，并且只能实现较简单型面的离线编程，不易实现路径的规划编制。当激光冲击强化中采用能量几十毫焦的高重频纳秒激光器作为激光源时，为达到激光冲击强化的目的（功率密度大于1GW/cm2），需要聚焦光斑小于1mm，这就需要加工时机械臂在速度较大的情况下重复定位精度也应该较高。
[0004]在较高的运动速度时，对于具有复杂型面的零件加工时，缺少既能快速移动且重复定位精度较高的设备。
[0005]一般的五轴数控机床虽然高速运动时重复定位高，且对于复杂型面零件可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五轴机床式激光冲击强化设备，包括五轴数控机床（1），所述五轴数控机床（1）包括底座（1
‑
1）、支撑架（1
‑
2）、安装在支撑架（1
‑
2）上的Z轴装置、安装在底座（1
‑
1）上的X轴装置、安装在X轴装置上的Y轴装置、安装在Z轴装置上用于控制电主轴的摆动的B轴装置和安装在Y轴装置的C轴旋转工作台（9），所述X轴方向（1
‑
3）、Y轴方向（1
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4）和Z轴方向（1
‑
5）两两相互垂直，其特征在于，还包括工件夹具（2）、激光器（3）、激光导光装置（4）、激光聚焦装置（5）、水净化系统（6）、水约束层加载装置（7）和激光冲击强化控制系统（8），所述工件夹具（2）安装在C轴旋转工作台（9）上，用于夹持工件，所述激光导光装置（4）将激光器（3）发射的激光引导至B轴装置处，之后经激光聚焦装置（5）聚焦后作用于工件表面，所述水净化系统（6）连接水约束层加载装置（7），所述水约束层加载装置（7）加载水约束层至工件表面，所述激光冲击强化控制系统（8）分别与激光器（3）、五轴数控机床（1）和水约束层加载装置（7）连接，用于完成激光冲击强化的自动化处理。2.如权利要求1所述的一种五轴机床式激光冲击强化设备，其特征在于，所述激光导光装置（4）包括第一防尘管（4
‑
1）、第一反光镜（4
‑
2）、第二防尘管（4
‑
3）、第二反光镜（4
‑
4）、第三反光镜（4
‑
5）和第四反光镜（4
‑
6），所述Z轴装置包括Z轴伸缩管（11），所述B轴装置包括B轴旋转电机（10），所述第一防尘管（4
‑
1）的第一端与激光器（3）连接且其第二端与第一反光镜（4
‑
2）的一端连接，所述第一反光镜（4
‑
2）的另一端与第二防尘管（4
‑
3）的第一端连接，所述第二防尘管（4
‑
3）的第二端与第二反光镜（4
‑
4）的一端连接，所述第二反光镜（4
‑
4）的另一端与Z轴伸缩管（11）的顶端连接，所述第三反光镜（4
‑
5）的一端与Z轴伸缩管（11）的底端连接，所述第三反光镜（4
‑
5）的另一端与B轴旋转电机（10）的一端连接，所述B轴旋转电机（10）的另一端与第四反光镜（4
‑
6）的一端连接，所述第四反光镜（4
‑
6）的另一端与激光聚焦装置（5）连接；其中，第一防尘管（4
‑
1）、Z轴伸缩管（11）和激光聚焦装置（5）相互平行，第一防尘管（4
‑
1）和第二防尘管（4
‑
3）相互垂直。3.如权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何艳磊，薛鹏波，李国杰，程江勇，陈彪，李庆，刘萍，
申请(专利权)人：西安天瑞达光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：