[發明專利]一種用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置及方法

有效

• 申請號: 201810638041.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108838689B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 閆蓉;彭芳瑜;曾浩浩;杜鵬樂;汪偉;胡甜甜;唐小衛
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23P25/00
• 分類號: B23P25/00;B23C3/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 張彩錦;曹葆青

1.一種用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，包括固定支板(2)、一對相互平行的方形滑軌(24，29)、U型活動支背(17)和十字交叉滑臺機構，其中，一對相互平行的方形滑軌(24，29)安裝于固定支板(2)的兩側，且能相對于固定支板(2)水平移動，兩個方形滑軌(24，29)在相對于固定支板(2)水平移動的過程中始終保持平行；該對相互平行的方形滑軌(24，29)遠離所述固定支板(2)的一端上分別對應安裝有固定支背(23，28)，所述固定支背(23，28)分別與U型活動支背(17)可樞轉連接以形成旋轉副；所述十字交叉滑臺機構安裝于U型活動支背(17)上，該十字交叉滑臺機構用于安裝準直器(9)并帶動準直器(9)移動，所述十字交叉滑臺機構包括前后調節組件和左右調節組件，其中，前后調節組件包括下滑臺(10)，該下滑臺(10)穿過兩導軌(13，22)，并由兩導軌(13，22)安裝在U型活動支背(17)上，U型活動支背(17)上還設置有與下滑臺(10)螺紋連接的第二絲杠(18)，通過旋轉第二絲杠(18)帶動下滑臺(10)沿導軌(13，22)前后移動；左右調節組件包括上滑臺(15)，該上滑臺(15)位于下滑臺(10)的上方，所述下滑臺(10)上表面設有U型槽，其上安裝有第三絲杠(11)，該第三絲杠(11)穿過U型槽，并與第二絲杠(18)呈十字交叉，其上螺紋連接有螺母(19)，該螺母(19)與上滑臺(15)相連，通過旋轉第三絲杠(11)帶動上滑臺(15)沿下滑臺(10)左右移動。

2.如權利要求1所述的用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，所述固定支板(2)兩側設有一對相互平行的與一對相互平行的方形滑軌(24，29)滑動配合的方形滑道，保證兩個方形滑軌平行移動；所述固定支板(2)與機床主軸(1)固定連接，以實現將整個位姿調節裝置固定安裝在機床主軸(1)上，該機床主軸(1)上安裝有刀具(7)，該刀具(7)位于所述固定支板(2)的下方。

3.如權利要求2所述的用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，其中一方形滑道遠離固定支背的一端設置有端面蓋板(6)，該端面蓋板(6)上安裝有與方形滑道內對應的方形滑軌螺紋連接的第一絲杠(5)，通過第一絲杠(5)的旋轉帶動方形滑軌沿方形滑道水平移動。

4.如權利要求1所述的用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，一對相互平行的方形滑軌(24，29)通過連接板(27)相連，以實現兩方形滑軌(24，29)的同步移動。

5.如權利要求1所述的用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，兩固定支背(23，28)分別通過銷軸(21，33)與U型活動支背(17)的兩側連接，兩固定支背(23，28)與U型活動支背(17)相連的一側設置有圓柱凸臺，U型活動支背(17)套裝在兩固定支背的圓柱凸臺上。

6.如權利要求5所述的用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，U型活動支背(17)還通過螺栓(20)與兩固定支背(23，28)相連，兩固定支背(23，28)上開設有與螺栓(20)配合的U型孔。

7.如權利要求1-6任一項所述的用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節裝置，其特征在于，所述準直器(9)通過固定安裝機構安裝在十字交叉滑臺機構上，該固定安裝機構包括V型塊(14)和弧形蓋板(8)，所述V型塊(14)固定于上滑臺(15)上，準直器(9)放置于V型塊(14)的V型槽中，弧形蓋板(8)位于準直器(9)上方，其利用緊固件緊固于V型塊(14)上，以將準直器(9)壓緊在V型塊(14)上。

8.一種用于激光輔助銑削中的準直器位姿調節方法，其采用如權利要求1-7任一項所述的準直器位姿調節裝置進行，其特征在于，包括如下步驟：

S1旋轉U型活動支背使準直器處于所要求的角度，以完成激光入射角度的調節；

S2保持激光入射角度不變，旋轉與上滑臺相連的第三絲杠，帶動上滑臺與準直器沿下滑臺移動，以完成激光光斑大小的調節；

S3保持激光入射角度和激光光斑大小不變，旋轉與方形滑軌相連接的第一絲杠，使兩方形滑軌沿著方形滑道進行移動，從而帶著準直器沿進給方向移動，以完成激光光斑中心與刀具中心在進給方向上距離的調節；

S4保持激光入射角度、激光光斑大小及激光光斑中心與刀具中心在進給方向上距離不變，旋轉與下滑臺相連的第二絲杠，使下滑臺帶著準直器沿垂直于進給方向移動，以完成激光光斑中心與刀具中心在垂直于進給方向上距離的調節。