專利名稱：數(shù)控激光熱處理頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱處理機(jī)械，特別是大功率C02數(shù)控激 光熱處理設(shè)備。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有的激光熱處理設(shè)備中的激光熱處理頭存在以下缺陷一 是固定式導(dǎo)光筒只能沿設(shè)備的導(dǎo)軌作水平或垂直方向直線運(yùn)動(dòng)， 不能對(duì)零件的不同角度進(jìn)行熱處理；二是不能實(shí)現(xiàn)激光束與氬氣 的同軸輸出，容易使煙塵和濺渣進(jìn)入光路，影響了光束質(zhì)量，從 而降低熱處理加工的穩(wěn)定性；三是因采用多刻面反射鏡，制作麻 煩、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定性不好，激光熱處理頭使用壽命較短。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可對(duì)零件進(jìn)行多角度熱處理、 激光束質(zhì)量高、熱處理加工穩(wěn)定性好且使用壽命長(zhǎng)的數(shù)控激光熱 處理頭。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型數(shù)控激光熱處理頭包括聯(lián)接 管、后鏡座、水冷鏡座、反射式積分鏡、前鏡座、反射鏡座、聚 焦鏡座和帶側(cè)管的雙層錐管；后鏡座內(nèi)呈45°角布置的反射式積分鏡固定在水冷鏡座上，水冷鏡座固定在后鏡座上；前鏡座內(nèi)呈 45°角布置的反射鏡座固定在聚焦鏡座上，聚焦鏡座固定在前鏡 座上；固定在前鏡座下方的雙層錐管層間隔均勻、間隙1. 0 mm-1. 8 咖、同軸度為0. 1咖-0. 3咖、錐度為IO。 -15° ;前鏡座左右各 設(shè)一條夾角為45。的環(huán)形導(dǎo)槽，固定在后鏡座上的限位螺釘嵌入 環(huán)形導(dǎo)槽內(nèi)，使前鏡座相對(duì)于后鏡座可左右旋轉(zhuǎn)45。并帶動(dòng)雙層 錐管作同步旋轉(zhuǎn)。
采用上述結(jié)構(gòu)數(shù)控激光熱處理頭具有以下效果
1、 采用雙層錐管，熱處理作業(yè)時(shí)氬氣從間隔均勻的雙層錐管 底部輸出，使激光束與氬氣同軸輸出，能很好地避免煙塵和濺渣 進(jìn)入光路，從而保證激光束的質(zhì)量，提高了加工穩(wěn)定性。
2、 前鏡座內(nèi)置45°的反射鏡座，前鏡座相對(duì)于后鏡座可左右 各旋轉(zhuǎn)45° ，旋轉(zhuǎn)的同時(shí)將從反射式積分鏡聚焦過來的3X2 mm
矩形光斑反射到熱處理工件上，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行不同角度的熱處 理，擴(kuò)大了整機(jī)的熱處理加工范圍。
3、 在后鏡座上設(shè)計(jì)了水冷鏡座，可有效地對(duì)置于后鏡座內(nèi) 的45°反射式積分鏡因聚焦產(chǎn)生的高熱量進(jìn)行散熱，在提高激光 聚焦性能的同時(shí)延長(zhǎng)了反射式積分鏡的使用壽命。
4、 采用反射式積分鏡，能夠承受更大的激光功率。 四
圖1是本發(fā)明數(shù)控激光熱處理頭主視圖
圖2是本發(fā)明數(shù)控激光熱處理頭主視圖的A向視圖五、實(shí)施例
如圖1所示，本實(shí)用新型數(shù)控激光熱處理頭包括聯(lián)接管2、 后鏡座3、水冷鏡座4、反射式積分鏡5、前鏡座6、反射鏡座7、 聚焦鏡座8和帶側(cè)管9-1的雙層錐管9;側(cè)管與雙層錐管中心線夾 角為45° ;后鏡座內(nèi)呈45。角布置的反射式積分鏡5固定在水冷 鏡座4上，水冷鏡座4固定在后鏡座3上；前鏡座內(nèi)呈45。角布 置的反射鏡座7固定在聚焦鏡座8上，聚焦鏡座8固定在前鏡座6 上；固定在前鏡座下方的雙層錐管9層間隔均勻、間隙1.5咖、 同軸度為0.2mm、錐度為13° ;前鏡座左右各設(shè)一條夾角為45° 的環(huán)形導(dǎo)槽6-1，固定在后鏡座上的限位螺釘3-1嵌于環(huán)形導(dǎo)槽 6-1內(nèi)，使前鏡座6相對(duì)于后鏡座3可左右旋轉(zhuǎn)45。并帶動(dòng)雙層 錐管9作同步旋轉(zhuǎn)。
激光光源1經(jīng)聯(lián)接管2后傳到反射式積分鏡5上(水冷鏡座 4對(duì)反射式積分鏡5進(jìn)行冷卻，以提高激光聚焦質(zhì)量并延長(zhǎng)反射式 積分鏡5的使用壽命)，通過反射式積分鏡5將激光光源1進(jìn)行聚 焦，形成3X2imn的能量密度均勻的矩形激光柬l-1，聚焦后的矩
形激光束1-l經(jīng)反射鏡座7呈90。進(jìn)行反射，使激光束1-l經(jīng)雙 層錐管9的內(nèi)錐孔射出。
熱處理保護(hù)氣體10 (Ar)經(jīng)雙層錐管9的側(cè)管9-1送入雙層 錐管9的夾縫9-2中環(huán)繞均勻(雙層錐管的9-3處采用銀釬焊密 封)，并經(jīng)出口 9-4與激光束1-1同軸送出。
如圖2所示，在計(jì)算機(jī)的控制下，前鏡座6通過左右兩條夾角為45°的環(huán)形槽6-1沿著固定在后鏡座3上的限位螺釘3-1做 左右方向各45。的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)雙層錐管9及激光束卜1做同 步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件不同角度進(jìn)行高效熱處理。
對(duì)激光熱處理頭的主要部件采用超高強(qiáng)度硬鋁LC4制作，它 比現(xiàn)有激光熱處理頭普遍采用的LY硬鋁具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱 性好、耐蝕性好、易加工等特點(diǎn)，大大提高了激光熱處理頭的冷 卻效果，充分保證了反射式積分鏡不因聚焦而產(chǎn)生熱變形，產(chǎn)品 的使用壽命更長(zhǎng)、強(qiáng)度更高、質(zhì)更輕。反射式積分鏡5采用無氧 銅制造，污染后表面可以擦拭，可大大延長(zhǎng)使用壽命。
權(quán)利要求1、一種數(shù)控激光熱處理頭，它包括聯(lián)接管(2)、后鏡座(3)、水冷鏡座(4)、反射式積分鏡(5)、前鏡座(6)、反射鏡座(7)、聚焦鏡座(8)和錐管(9)；后鏡座內(nèi)呈45°角布置的反射式積分鏡(5)固定在水冷鏡座(4)上，水冷鏡座(4)固定在后鏡座(3)上；前鏡座內(nèi)呈45°角布置的反射鏡座(7)固定在聚焦鏡座(8)上，聚焦鏡座(8)固定在前鏡座(6)上；其特征是固定在前鏡座下方的錐管(9)為帶側(cè)管(9-1)的雙層錐管，其層間隔均勻、間隙1.0mm-1.8mm、同軸度為0.1mm-0.3mm、錐度為10°-15°；前鏡座左右各設(shè)一條夾角為45°的環(huán)形導(dǎo)槽(6-1)，固定在后鏡座上的限位螺釘(3-1)嵌入環(huán)形導(dǎo)槽(6-1)內(nèi)，使前鏡座(6)相對(duì)于后鏡座(3)可左右旋轉(zhuǎn)45°并帶動(dòng)雙層錐管(9)作同步旋轉(zhuǎn)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)控激光熱處理頭，它包括聯(lián)接管(2)、后鏡座(3)、水冷鏡座(4)、反射式積分鏡(5)、前鏡座(6)、反射鏡座(7)、聚焦鏡座(8)和帶側(cè)管(9-1)的雙層錐管(9)；前鏡座左右各設(shè)一條夾角為45°的環(huán)形導(dǎo)槽(6-1)，固定在后鏡座上的限位螺釘(3-1)嵌入環(huán)形導(dǎo)槽(6-1)內(nèi)，使前鏡座(6)相對(duì)于后鏡座(3)可左右旋轉(zhuǎn)45°并帶動(dòng)雙層錐管(9)作同步旋轉(zhuǎn)。該結(jié)構(gòu)數(shù)控激光熱處理頭可對(duì)零件進(jìn)行多角度熱處理、激光束質(zhì)量高、熱處理加工穩(wěn)定性好且使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C21D1/09GK201395614SQ20092013769
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月13日
發(fā)明者邱祿魁 申請(qǐng)人:龍巖理尚精密機(jī)械有限公司