[發明專利]一種用于多通類鈑金件激光切割的定位裝置與切割方法

在審

• 申請號: 202210697228.5
• 申請日: 2022-06-20
• 公開（公告）號: CN114985994A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 劉秀;洪躍忠;唐軍;鄧成旭;吳方強
• 申請（專利權）人: 四川航天長征裝備制造有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/38;B23K37/04
• 代理公司: 成都天既明專利代理事務所(特殊普通合伙) 51259
• 代理人: 李欽;杜雁春

本發明公開了一種用于多通類鈑金件激光切割的定位裝置與切割方法，其中，定位裝置包括底座組件、限位機構、夾緊機構、擋渣板，所述底座組件用于整個裝置的支撐受力和吊掛轉運，所述限位機構包括高度限位機構和徑向限位機構，所述擋渣板用于阻擋熔渣和承接廢料。本裝置結構緊湊合理，便于吊裝、拆卸，定位牢靠，通用性強，只需設計不同規格的限位塊、軟爪和限位板，即可用于各種筒形、多通類鈑金件。利用切割頭的碰撞監測功能求出球形狀態多通類鈑金件的球心并基于此進行自動編程，方法準確可靠，方便操作。本發明可將單件加工耗時由傳統的10小時縮減為10分鐘，加工成本節約90％。

技術領域

本發明涉及加工領域，具體涉及到一種用于多通類鈑金件激光切割的定位裝置與切割方法。

背景技術

多通類鈑金件諸如三通、四通、五通等在航天產品應用較多，為輸送燃料的重要結構件，該類零件的技術要求高，特別是翻邊孔相對于球心的角度要求。為避免在球體上引入焊縫，通常采用液壓脹形的整體成形方法。圓形板料經過拉深、切邊、縮口、液壓脹形、制翻邊初孔、翻邊等工序形成最終的零件。其中，拉深成筒形狀態多通類鈑金件后的切邊、液壓脹形成球形狀態多通類鈑金件后的切割端面和在球體上制翻邊初孔對切割精度要求很高，且難于定位。筒形狀態多通類鈑金件的切邊和球形狀態多通類鈑金件的切割斷面的傳統加工方法是使用線切割，切割速度較慢，加工一件需要七八個小時，且受制于工件在線切割機床上定位和找正困難，切偏現象時有發生，導致零件合格率低；球形狀態多通類鈑金件制孔傳統加工方法是使用三軸銑削，加工一件需要1～2小時，效率較低。

三維五軸激光切割是近年來發展起來的一種先進加工技術，主要用于鈑金件外形和孔的切割，具有高效、高精度的特點，將三維五軸激光切割用于多通類鈑金件，可在一次裝夾中完成球形狀態多通類鈑金件端面和翻邊初孔的高效加工，切邊、切割端面、制孔只需幾分鐘，效率顯著提升。多通類鈑金件三維五軸激光切割的主要難度在于定位和找正難度較大，經檢索，未發現有相關公開專利。

發明內容

本發明的目的是在于提供一種用于多通類鈑金件激光切割的定位裝置與切割方法，以解決現有技術中加工效率和零件合格率低的問題。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于多通類鈑金件激光切割的定位裝置，包括：

用于支撐作用的底座，所述底座上設置有限位機構和夾緊機構，

所述限位機構包括用于高度限位的立柱，和用于徑向限位的限位擋板，所述立柱與底座固定連接，所述限位擋板能夠與底座分離，

所述夾緊機構包括自定心三爪卡盤和設置在自定心三爪卡盤上的基爪和設置在基爪上的軟爪，所述軟爪能夠與基爪分離，

與立柱同軸設置有擋渣板，所述擋渣板設置在軟爪的上表面。

在上述技術方案中，所述立柱的頂端設置有限位塊。

在上述技術方案中，所述限位塊能夠與立柱分離，且所述限位塊不限定固定外形結構。

在上述技術方案中，所述立柱與底座垂直，且所述立柱同軸設置在底座中心上。

在上述技術方案中，包括有若干個限位擋板，限位擋板沿著所述立柱的軸線周向分布在底座上。

一種用于多通類鈑金件激光切割的切割方法，包括以下步驟：

S1:選擇與筒形狀態多通類鈑金件型面適配的軟爪和限位塊進行安裝；

S2：利用切割頭射出的紅光，將底座上的四個角點為對刀點進行對刀，并記錄坐標，通過坐標計算待加工的圓心坐標，并進行待加工建模；

S3：將筒形狀態多通類鈑金件固定在夾緊機構上，沿著S2中建立的模型進行激光切割，將切割后的筒形狀態多通類鈑金件從夾緊機構上取下，經縮口、液壓脹形后得到球形狀態多通類鈑金件；