本发明专利技术公开了一种激光加工喷油器的喷油板零件上的微细喷油斜孔的装置，包括机身，所述的机身上设有用于微孔加工的激光加工单元和用于承载待加工件且能沿着机身在水平面内来回滑动的工作台，所述的激光加工单元在驱动装置的驱动下沿竖直方向上下运动；所述的工作台在驱动装置的驱动下能相对于水平面在0-90范围内任意倾斜同时能在任意倾斜面位置旋转360度；且所述的激光加工单元与工作台在各自驱动装置的驱动下相互配合实现对喷油板零件上的微细喷油斜孔的加工。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光微细加工领域，具体涉及一种在喷油器的喷油板上进行激光加工微细喷油斜孔的装置及方法。
技术介绍
喷油器的喷油孔直径微小，符合欧III?欧VI排放标准的喷油孔直径在0.08mm?0.17mm，为了获得较好的喷油雾化效果，喷油器的喷油板零件上一般设计多个斜孔作为喷油孔。采用微细钻头钻削加工喷油板零件上的微细斜孔存在很多问题，喷油板零件材料为不锈钢(SUS 304)，查切削用量两手册可知，如果采用硬质合金钻头钻孔，其最佳切削速度范围为70?90m/min，根据切削速度与主轴转速的关系ν。= π dn/1000可知，当钻头直径0.1mm时，钻头的转速要求达到222817?286479r/min才能获得最佳的切削效果，如果采用高速钢钻头钻孔，其最佳切削速度范围为20?35m/min，钻头的转速要求达到63662?111408r/min才能获得最佳的切削效果，因此一般钻床很难达到这么高的转速。另外钻削加工微细斜孔使得钻头受到较大的径向切削力，导致刚度和强度较低的微细钻头很容易弯曲和折断。钻孔后在工件孔口边沿产生的毛刺也很难去除。放电加工(EDM)也称电火花加工是一种特种加工方法，通过工具电极与被加工工件之间的放电产生电火花烧蚀去除材料，存在的缺陷是加工效率较低、工具电极损耗快、所加工微孔表面由微蚀坑叠加构成，呈桔皮状，因此表面质量较低。上述分析表明，用传统的钻孔方法和EDM方法加工喷油器的微细喷油斜孔存在很多问题，加工效率和加工质量低。在文件【201310339845.9】中公开了一种汽车喷油器微细喷油孔飞秒激光高效精密加工装置及方法，但是该专利只是提出将激光器输出的激光束分为多光束实现喷油器微孔并行加工的一种新方法，没有给出工作台装置的具体结构，以及如何实现工件的安装和激光器与工作台的配合的具体装置并没有给出。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供了一种激光加工喷油板零件上的微细喷油斜孔的装置及方法，具有零件装夹方便、孔的倾斜角度精确可调、高效快捷等优点。本专利技术是通过如下技术方案实现的:一种激光加工喷油器的喷油板零件上的微细喷油斜孔的装置，包括机身，所述的机身上设有用于微孔加工的激光加工单元和用于承载待加工件且能沿着机身在水平面内来回滑动的工作台，所述的激光加工单元在驱动装置的驱动下沿竖直方向上下运动；所述的工件台在驱动装置的驱动下能在机身上方的空间内任意倾斜同时能在竖直平面内的任一位置旋转360度；且所述的激光加工单元与工件台在各自驱动装置的驱动下相互配合实现对喷油板零件上的微细喷油斜孔的加工。所述的机身包括机架，所述的机架的侧面安装有门、窗，其内部被不锈钢板分割成不同的空间，其底部安装有万向轮和调整螺栓，机身是整个装置的支撑部件。所述的机架呈框架结构，由4条不锈钢方管和上中下三块不锈钢钢板焊接而成，位于中间的钢板将整个机架内部分成两格，上格用于安放电路主板，下格用于安放激光器，底面的钢板功能是支撑激光器等元器件。所述激光加工单元包括一个光纤激光器，在所述的光纤激光器的头部安装一个激光头；其主要功能是输出聚焦激光用于微孔加工。所述的光纤激光器为准连续光纤激光器，设有8寸液晶显示屏，可通过触摸设定激光脉冲宽度、重复频率和编辑输出波形。并带有三个控制按钮，分别为急停、启动、停止功能。所述的激光头包括准直透镜、聚焦透镜和壳体，准直透镜和聚焦透镜固定在壳体内，壳体与横梁一端连接；其功能是将激光器输出的激光束进行准直和聚焦获得能量密度极高的聚焦光斑。所述激光加工单元的驱动装置包括一个垂直固定在机身顶部的立柱，所述的立柱内安装有一个丝杠，所述的丝杠的顶部与一个手轮连接，所述的丝杠上旋转螺母通过一个横梁与光纤激光器固定连接；转动手轮时丝杠一起转动，丝杠转动推动螺母沿着Z轴上下直线移动调整激光头加工时的高度。所述的立柱由不锈钢板焊接成中空结构，后侧面开口，以便放置激光器的光纤等，立柱下端焊接有定位板，定位板四个角处加工出四条T形槽，通过螺栓与机身连结在一起，T形槽可以用于调整激光头与喷油板零件在Y轴方向的位移。所述工作台包括带定位凸台的三爪旋转卡盘、工作台底座，所述的工作台底座是由上底座、下底座和升降轴构成，上底座、下底座的一端铰接在一起，同时升降轴固定在下底座上，升降轴的输出端与上底座的底面相连，上底座的顶面安装三爪旋转卡盘，且所述的三爪旋转卡盘在电机的驱动下可以360度旋转；下底座的底面安装与位于机身上的水平导轨配合的导轨套，实现工作台沿着X轴的移动。带定位凸台的三爪旋转卡盘是由带定位凸台的旋转卡盘体和三个活动卡爪构成，其功能是保证喷油板零件的定位、夹紧和旋转。带定位凸台的旋转卡盘体上的定位凸台的外圆台面的结构尺寸与喷油板零件的内圆台面的结构尺寸相同，保证喷油板零件准确定位。三个卡爪前端面为圆台型结构，与喷油板零件的外圆台面的结构尺寸相吻合，三个卡爪均匀分布安装在带定位凸台的旋转卡盘体上，且可以沿着卡盘体径向移动，夹紧或松开喷油板零件。电机的转轴通过联轴器与过渡盘相连，过渡盘呈阶梯轴状结构，过渡盘的上端直径最大轴的上表面有定位孔和螺纹孔，用于带定位凸台的旋转卡盘体通过定位销和螺栓定位并固定在过渡盘上表面。过渡盘的中间轴与工作台上底座的孔配合，并加入润滑油，其作用相当于滑动轴承。过渡盘下端轴上开有键槽，与联轴器中的平键相连。通过电机转动时带动过渡盘转动，过渡盘转动带动安装在其上的带定位凸台的三爪旋转卡盘一起转动，喷油板零件安装在带定位凸台的三爪旋转卡盘上，实现喷油板零件可以进行任意角度的旋转。本专利技术的有益效果:本专利技术公开了一种激光加工喷油器的喷油板零件上的微细喷油斜孔的装置，通过激光加工单元沿竖直方向上下运动、以及工作台从水平位置到竖直位置(0-90度)的任意倾斜和在任意倾斜平面位置旋转360度；实现激光加工单元与工件台的相互配合，进而实现对喷油板零件上的微细喷油斜孔的加工；本专利技术通过导轨可实现工作台在X方向移动，带定位凸台三爪旋转卡盘固定于过渡盘上，电机带动过渡盘转动，从而带动带凸台的三爪旋转卡盘转动，升降轴可调节角度，所以通过输出的激光，可对喷油板零件的表面任何位置进行斜孔加工，且斜孔的角度可以根据需要来调节。【附图说明】图1为本专利技术所述激光加工斜孔的装置；图2 (a)-图2 (b)为机架内部的结构图；图3(a)-图3(b)为调整螺栓螺母支撑脚和万向轮的形貌图；图4 (a)-图4 (b)为Z轴立柱的结构图；图5(a)-图5(b)为工作台的结构图；图6带定位凸台的三爪旋转卡盘的结构图；图7(a)-图7(b)为带定位凸台的三爪旋转卡盘的卡爪的形貌图；图8 (a)-图8 (b)为过渡盘的形貌图；图9为加工的样品孔的形貌图；图中:1手轮、2升降台、3待加工件、4带定位凸台的三爪旋转卡盘、5过渡盘、6导轨、7机架、8对开门、9门把、10万向轮、11调整螺栓螺母支撑脚、12钢化透明玻璃、13平台下底座、14电机、15升降轴、16平台上底座、17激光头、18壳体、19不锈钢板、20立柱侧板、21丝杠、22激光罩托板。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术提供了一种激光加工喷油器的喷油板零件上的微细喷油斜孔的装置，包括机身、激光加工单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光加工喷油器的喷油板零件上的微细喷油斜孔的装置，包括机身，其特征在于：所述的机身上设有用于微孔加工的激光加工单元和用于承载待加工件且能沿着机身在水平面内来回滑动的工作台，所述的激光加工单元在驱动装置的驱动下沿竖直方向上下运动；所述的工件台在驱动装置的驱动下能在机身上方0‑90度的空间内任意倾斜同时能在任意倾斜平面位置旋转360度；且所述的激光加工单元与工作台在各自驱动装置的驱动下相互配合实现对喷油板零件上的微细喷油斜孔的加工。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙树峰，章钦栋，孙术彬，孙术慧，庄梅，王萍萍，殷安臣，邵勇，
申请(专利权)人：孙树峰，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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