一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法及装置，该方法包括以下步骤：通过电磁压紧模块将锯条固定在支撑板上；通过电泳驱动机构驱动电泳加工槽移动至预定位置，使待加工的齿尖插入电泳加工槽内；将纳米材料投放至纳米材料混合模块中，由纳米材料混合模块进行充分混合和稀释，通过输送管将纳米溶液输送到电泳加工槽中；接通电源，纳米材料定向沉积在齿尖上；沉积完成后，电泳驱动机构驱动电泳加工槽远离锯条；通过焊接驱动机构驱动激光焊接模块的激光头对准待加工的齿尖；启动激光焊接模块，对齿尖上的纳米材料进行激光焊接，形成双金属锯条。本发明专利技术通过电泳辅助系统的作用，实现纳米材料定向沉积在齿尖上，以便实现稳固的焊接，防止脱落。防止脱落。防止脱落。

【技术实现步骤摘要】
一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法及装置


[0001]本专利技术涉及锯条制造方法及装置，具体涉及一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法及装置。

技术介绍

[0002]双金属带锯条，主要指的是齿尖材料为高速钢或其他高性能钢材，背材为弹簧钢等较为普通材料的带状锯条，齿尖材料具有硬度高、耐磨性好、红硬性强等特点，背材具有韧性好、抗疲劳性能优异的特点。
[0003]在双金属带锯条的加工过程中，齿尖块与背材的结合工艺极为关键，其焊接质量直接决定了双金属带锯条的性能。现有技术中，其焊接工艺主要有电子束焊、电阻对焊和激光焊，其中电子束焊需在真空环境下进行，每次开机后都需要抽真空，对生产效率影响较大，且设备价格昂贵，维修及保养成本都较高；电阻对焊虽设备便宜，但其焊接后的热影响区较大，且焊接质量不易控制，产品合格率难以控制；激光焊接相比于电子束焊无需真空环境，且设备成本及维修保养成本更低，相比于电阻对焊其焊接过程更易控制，焊缝质量更加优良。
[0004]然而，目前激光焊接双金属带锯条的主要形式是弹簧钢带与高速钢带进行焊接，因为硬质合金是粉末烧结成型的，不能做成带状来进行连续激光焊接。此外，在背材与齿尖块材料的对焊定位中，由于背材齿距的加工误差等问题，会造成焊接错位现象的发生，若两种材料对接定位不准，将会导致焊缝质量的降低，会使双金属锯条产生锯齿脱落等问题，影响锯条的使用寿命。而且，齿尖材料由于形状不能和锯条的齿尖形状完全吻合，加工过程中，焊接位置的强度很难有效保证，极易产生脱落的现象。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法，该强化方法通过电泳辅助系统的作用，实现纳米材料的定向沉积，可以贴合齿尖因加工精度产生的复杂表面，能更好适应焊接过程，实现稳固的焊接，充分利用齿尖材料的性能，防止脱落。
[0006]本专利技术的另一个目的在于提供一种电泳辅助激光钢锯表面强化装置。
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法，包括以下步骤：
[0009]将带状锯条承放在支撑板上，通过电磁压紧模块将带状锯条待加工的齿尖牢牢固定在支撑板上；
[0010]通过电泳驱动机构驱动电泳加工槽移动至与待加工的齿尖相对的预定位置，使待加工的齿尖插入电泳加工槽内；
[0011]将纳米材料投放至纳米材料混合模块中，由纳米材料混合模块进行充分混合和稀释，通过输送管将纳米溶液输送到电泳加工槽中；
[0012]接通电泳辅助电源，开始实施纳米溶液的定向沉积，使纳米材料沉积在齿尖上；沉积完成后，电泳驱动机构驱动电泳加工槽远离锯条；
[0013]通过焊接驱动机构驱动激光焊接模块移动至锯条待加工的齿尖的上方，使激光焊接模块的激光头对准沉积后的待加工的齿尖；
[0014]启动激光焊接模块，对齿尖上的纳米材料进行激光焊接，形成双金属锯条。
[0015]本专利技术的一个优选方案，其中，在与齿尖配合之前，通过伸缩驱动机构驱动电泳辅助电极延伸至电泳加工槽之外；在与齿尖配合之后，通过伸缩驱动机构驱动电泳辅助电极缩回电泳加工槽内，继而开始电泳加工。
[0016]本专利技术的一个优选方案，其中，当上一个位置的齿尖完成焊接后，在进给驱动机构的驱动下，锯条沿着导向块往前移动，将后方的待加工的齿尖移动至加工工位中，进行下一步处理。
[0017]一种电泳辅助激光钢锯表面强化装置，包括用于对锯条进行固定装夹的装夹机构、用于驱动锯条进行移动的锯条进给机构、用于对锯条的齿尖进行焊接的焊接机构以及用于将纳米强化材料沉积在锯条的齿尖上的纳米电泳强化机构；
[0018]所述装夹机构包括用于对锯条进行支撑的支撑板和用于对锯条进行压紧的电磁压紧模块；
[0019]所述锯条进给机构包括导向块和进给驱动机构；
[0020]所述焊接机构包括激光焊接模块和用于驱动激光焊接模块进行移动的焊接驱动机构；
[0021]所述纳米电泳强化机构包括纳米材料混合模块和电泳机构，所述电泳机构包括电泳加工槽、电泳辅助电极、电泳辅助电源和电泳驱动机构，所述电泳辅助电极设置在电泳加工槽中，所述电泳加工槽通过输送管与纳米材料混合模块连接；所述电泳辅助电源分别通过导线与电泳辅助电极和锯条连接。
[0022]上述电泳辅助激光钢锯表面强化装置的工作原理为：
[0023]工作时，将带状锯条承放在支撑板上，通过电磁压紧模块将带状锯条待加工的齿尖牢牢固定在支撑板上；然后在电泳驱动机构的驱动下，电泳加工槽移动至与待加工的齿尖相对的预定位置，使待加工的齿尖插入电泳加工槽内。
[0024]与此同时，将纳米材料投放至纳米材料混合模块中，由纳米材料混合模块进行充分混合和稀释，通过输送管将纳米溶液输送到电泳加工槽中；接通电泳辅助电源，输出加工电参数，开始实施纳米溶液的定向沉积。沉积完成后，电泳驱动机构驱动电泳加工槽远离锯条。
[0025]通过焊接驱动机构驱动激光焊接模块移动至锯条待加工的齿尖的上方，使激光焊接模块的激光头对准沉积后的待加工的齿尖；启动激光焊接模块，进行高性能纳米齿尖材料激光焊接，最终达到双金属锯条激光焊接成型，实现高性能齿尖材料的高效利用和齿尖的稳固连接。
[0026]在进给驱动机构的驱动下，锯条沿着导向块往前移动，将后方的待加工的齿尖移动至加工工位中，进行下一步处理。
[0027]本专利技术的一个优选方案，其中，所述导向块设置在支承板上，该导向块上设有导向槽。
[0028]本专利技术的一个优选方案，其中，所述进给驱动机构包括进给驱动电机和进给传动组件，具体结构可参考现有技术的传送结构。
[0029]本专利技术的一个优选方案，其中，所述焊接驱动机构由三维精密位移控制系统构成，能够实现三个相互垂直的方向的驱动。
[0030]本专利技术的一个优选方案，其中，所述纳米材料混合模块包括超声振动模块、磁力搅拌模块、稀释模块、混合胶体吸引模块和溶液循环模块。这样可以实现相同纳米颗粒或者不同颗粒或其他填充物与胶体溶液的稀释和充分混合，循环模块具有对胶体进行过滤、循环利用等功能。
[0031]本专利技术的一个优选方案，其中，所述电泳驱动机构由三维运动平台构成，实时控制电泳加工槽与锯条的齿尖的距离，并可以进行反馈调节，完成纳米材料的定向沉积。
[0032]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0033]1、本专利技术通过电泳辅助系统的作用，实现纳米材料的定向沉积，可以贴合齿尖因加工精度产生的复杂表面，能更好适应焊接过程，实现稳固的焊接，充分利用齿尖材料的性能，防止脱落。
[0034]2、通过激光焊接和电泳辅助的联合应用，可以实现高性能齿尖材料的高效利用和齿尖的稳固连接。
附图说明
[0035]图1为本专利技术的电泳辅助激光钢锯表面强化装置的结构简图。
[0036]图2
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3为本专利技术的电泳辅助电极和电泳加工槽的两个不同工作状态的结构简图。
具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电泳辅助激光钢锯表面强化方法，其特征在于，包括以下步骤：将带状锯条承放在支撑板上，通过电磁压紧模块将带状锯条待加工的齿尖牢牢固定在支撑板上；通过电泳驱动机构驱动电泳加工槽移动至与待加工的齿尖相对的预定位置，使待加工的齿尖插入电泳加工槽内；将纳米材料投放至纳米材料混合模块中，由纳米材料混合模块进行充分混合和稀释，通过输送管将纳米溶液输送到电泳加工槽中；接通电泳辅助电源，开始实施纳米溶液的定向沉积，使纳米材料沉积在齿尖上；沉积完成后，电泳驱动机构驱动电泳加工槽远离锯条；通过焊接驱动机构驱动激光焊接模块移动至锯条待加工的齿尖的上方，使激光焊接模块的激光头对准沉积后的待加工的齿尖；启动激光焊接模块，对齿尖上的纳米材料进行激光焊接，形成双金属锯条。2.根据权利要求1所述的电泳辅助激光钢锯表面强化方法，其特征在于，在与齿尖配合之前，通过伸缩驱动机构驱动电泳辅助电极延伸至电泳加工槽之外；在与齿尖配合之后，通过伸缩驱动机构驱动电泳辅助电极缩回电泳加工槽内，继而开始电泳加工。3.根据权利要求1所述的电泳辅助激光钢锯表面强化方法，其特征在于，当上一个位置的齿尖完成焊接后，在进给驱动机构的驱动下，锯条沿着导向块往前移动，将后方的待加工的齿尖移动至加工工位中，继续进行电泳和焊接。4.一种电泳辅助激光钢锯表面强化装置，其特征在于，包括用于对锯条进行固定装夹的装夹机构、用于驱动锯条进行移动的锯条进给机构、用于对锯条的齿尖进行焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：何俊峰，周莉，梁华卓，王赞，
申请(专利权)人：广东技术师范大学，
类型：发明
国别省市：