[實用新型]一種用于強化數控刀具的激光裝置

有效

• 申請號: 201821850686.3
• 申請日: 2018-11-10
• 公開（公告）號: CN209508357U
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 應帥
• 申請（專利權）人: 吉安職業技術學院
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種用于強化數控刀具的激光裝置，包括光學平臺；設置于光學平臺上的滑臺組件；滑臺組件包括用于固定激光組件的光學固定架、第一滑臺、第二滑臺和第三滑臺；用于固定刀具組件的第四滑臺和第五滑臺；第一滑臺、第二滑臺和第三滑臺通過直線運動實現激光組件在XYZ三軸內的自由度變化；第四滑臺和第五滑臺通過旋轉運動實現XYZ三軸內的旋轉自由度變化。本實用新型提供一種用于強化數控刀具的激光裝置，通過對設備自由度的調整，更靈活的實現對刀具的激光強化。

技術領域

本實用新型屬于光學技術領域，具體地說，涉及一種用于強化數控刀具的激光裝置。

背景技術

隨著工業“4.0”概念的提出，制造業已逐步趨于自動化加工與高精度高效率加工發展，而數控機床作為當前精密加工設備，在制造業領域中占據重要地位。而刀具作為數控機床的核心加工工具，其使用壽命與力學性能直接影響了機械產品的加工精度與效率。在當前數控刀具市場中，高速鋼刀因其具有較高綜合性價比，占據較大的市場份額。但是，高速鋼刀具的硬度較低，難以加工較硬的金屬材料，且其高溫力學性能不穩定，難以用于高速(2000轉/min)切削，在高速切削條件下，當其溫度超過600℃時，刀具的力學性能出現大幅度下降，嚴重制約了高速鋼刀具的發展與應用。因此，如何改善高速鋼刀具的力學性能及耐熱性能，使其在高速切削條件下仍具有良好的、穩定的硬度與強度，是當今研究人員及高校科研者研究的一個重點，也是數控加工行業急需解決的主要問題之一。

以高速鋼車刀研究對象，基于常溫激光噴丸強化技術，將動態應變時效強化理論引入其中，提出了熱力耦合條件下的激光沖擊強化高速鋼刀具的新方法。所提技術充分結合了常溫激光噴丸強化技術與時效強化的雙重優勢，能夠在刀具表面及一定深度產生較高的位錯密度，細化晶粒組織，且刀具表層的微觀組織被致密的位錯組織所包圍，使得組織結構更加穩定，導致其產生的殘余應力、硬度具有更高的熱穩定性，從而提高刀具的室溫與高溫熱穩定性，從而延長數控刀具的使用壽命，通過提高其硬度與強度，使其能夠加工高硬度金屬材料，拓展其加工對象與領域，且通過改善其高溫穩定性能，是高速鋼能夠在2000轉/min條件下完成高速高效切削，進一步完善高速鋼數控刀具的切削加工應用，繼而提高了機械產品的加工質量；并進一步完善了激光加工技術理論與方向。

目前，隨著激光沖擊技術應用上的重大突破，激光沖擊加工引起全球關注。激光沖擊強化為非接觸性加工方式，激光設備與被強化構件不直接接觸，激光輻射不受構件結構影響，其他表面強化技術對大型結構件強化，對設備的要求很高，而激光沖擊強化可克服上述不足，并可對強化過程進行調控。激光沖擊強化可有效消除部件殘留的殘余拉應力，而且無熱影響區。但針對大型零部件的沖擊加工，采用傳統的激光束固定、工件移動的強化方式實施的難度大，現有的激光沖擊強化裝備無法對其完成加工。

申請號為CN201721590625.3的中國專利公開了一種激光沖擊波柔性加工設備，加工平臺上設有運動平臺，激光器設于加工平臺上，出光基座的一端與激光器連接，另一端與導光臂底座固定連接，導光臂安裝于導光臂底座上，導光臂的出光口連接激光加工頭，激光加工頭安裝在機械手上，機械手置于直線運動單元上，傳感器固定于激光加工頭上；約束層容器與吸收層容器固定于激光器上，約束層容器連接約束層噴管，吸收層容器連接吸收層噴管，約束層噴管和吸收層噴管經導光臂纏繞后止于激光加工頭處，與激光加工頭形成便于沖擊加工時待加工部位所需角度。

雖然上述現有技術提出了一種激光加工設備的技術方案，但其在結構上不夠靈活，自由度的調整不夠完善，無法完全解決本實用新型所述的技術問題。

因此，有必要對現有技術的不足和缺陷進行改進，提供一種用于強化數控刀具的激光裝置，通過對設備自由度的調整，更靈活的實現對刀具的激光強化。

有鑒于此特提出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種可以克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的用于強化數控刀具的激光裝置。