一种龙门式轴承激光加工装置制造方法及图纸

一种龙门式轴承激光加工装置，包括安装底座、同步带滑动机构、龙门架、尾座四大部分组成。所述龙门架具有三自由度，其上安装有90

【技术实现步骤摘要】
一种龙门式轴承激光加工装置


[0001]本专利技术涉及轴承加工制造领域，尤其涉及一种龙门式轴承激光加工装置。

技术介绍

[0002]表面织构被证明是一种能有效提高零部件减磨耐磨性能的微小形貌结构；在轴承内外壁加工过程中，为提高需要在轴承内外壁表面加工毫米沟槽或微米级孔等微小形貌，利用表面织构提高轴承的减磨、耐磨功能；传统机械加工，受限于刀具尺寸，以及轴承特殊的曲面结构，无法实现对轴承径向内外壁微米级织构的精确加工。
[0003]激光加工是一种高效、便捷的加工方式；在轴承加工方面，现有的轴承激光加工装置，激光头多采用固定式结构，即激光头整体保持不动，利用激光头内部振镜偏转，改变激光光路，实现对零件表面进行激光加工，因此只能用于加工轴承外壁或轴承端面，而无法适应轴承内壁曲面加工，且受限于轴承夹具结构，无法适应多种尺寸轴承外表面织构加工。
[0004]因此，针对轴承内壁的激光加工问题，设计一种适应性强、可加工轴承内壁、较容易实现自动化加工的激光加工装置显得尤为重要，而现有研究尚未发现有用于加工轴承内壁的激光加工装置。

技术实现思路

[0005]为克服上述问题，本专利技术提供一种龙门式轴承激光加工装置。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：1、一种龙门式轴承激光加工装置，其特征在于：包括安装底座(1)，安装底座(1)上设有同步带滑动机构结构(2)，同步带滑动机构结构(2)通过同步带直角连接件(3.7)与龙门架(3)连接；以安装底座(1)的长度方向为X向，安装底座(1)的宽度方向为Y向，垂直于X Y平面的为Z向；所述同步带滑动机构结构(2)带动龙门架(3)沿X轴方向移动，安装底座(1)上沿X轴方向的一端设有装夹轴承零件切换轴承装夹状态的尾座(4)；
[0007]所述同步带滑动机构结构(2)包括同步带驱动轴(2.4)、同步带支撑座(2.7)、同步带轮(2.3)、蜗轮(2.5)、蜗杆(2.6)、滑轨(2.1)、步进电机；安装底座(1)上设有四个呈矩形阵列式分布的同步带支撑座(2.7)，位于安装底座(1)同一端的两个同步带支撑座(2.7)之间连接有沿Y向设置的同步带驱动轴(2.4)；同步带支撑座(2.7)内且位于同步带驱动轴(2.4)上设有同步带轮(2.3)，位于同步带驱动轴(2.4)同一侧的两个同步带轮(2.3)之间连接有同步带(2.2)；同步带驱动轴(2.4)上设有蜗轮(2.5)，蜗轮(2.5)与蜗杆(2.6)相啮合，蜗杆与步进电机的输出端连接；步进电机带动蜗杆(2.6)旋转，通过蜗杆(2.6)旋转，将扭矩传递给蜗轮(2.5)，蜗轮(2.5)带动同步带驱动轴(2.4)两端的同步带轮(2.3)在同步带支撑座(2.7)上绕轴旋转，驱动同步带(2.2)运动；所述同步带(2.2)的内侧各设有一个沿X向延伸的滑轨(2.1)；
[0008]所述龙门架(3)安装在安装底板(3.21)上，安装底板(3.21)的底部两侧各设有一个与滑轨(2.1)滑动配合的导轨滑台(3.8)，导轨滑台(3.8)通过同步带直角连接件(3.7)与
对应的同步带(2.2)连接；
[0009]所述龙门架(3)上安装有一对Z轴丝杆机构，Z轴丝杆机构包括相互平行设置的Z轴丝杆(3.2)和Z轴光轴(3.3)，Z轴丝杆(3.2)和Z轴光轴(3.3)的上下两端分别设置在Z轴导轨固定块(3.9)上；Z轴丝杆(3.2)的下端设有Z轴同步带轮(3.10)，Z轴同步带轮(3.10)通过Z轴同步带(3.11)与Z轴步进电机(3.17)输出轴上的同步带轮连接；Z轴丝杆(3.2)和Z轴光轴(3.3)上连接有Z轴滑块(3.18)，Z轴滑块(3.18)与Z轴光轴(3.3)滑动连接，Z轴滑块(3.18)与Z轴托架(3.19)通过螺栓进行紧固连接，两个Z轴托架(3.19)之间设有Y轴丝杆机构；
[0010]所述Y轴丝杆机构包括Y轴丝杆(3.14)和Y轴光轴(3.15)，Y轴丝杆(3.14)和Y轴光轴(3.15)的两端分别设有Z轴托架(3.19)；Y轴丝杆(3.14)上设有丝杆法兰(3.4)；丝杆法兰(3.4)上设有激光安装滑台(3.13)，激光安装滑台内部安装有直线轴承(3.12)，直线轴承(3.12)与Y轴光轴(3.15)配合，激光安装滑台(3.13)上安装有90
°
直角激光头；Z轴托架(3.19)的一端设有电机支架(3.6)，电机支架(3.6)上设有Y轴步进电机(3.5)；Y轴步进电机(3.5)与Y轴丝杆(3.14)的一端连接，Y轴步进电机(3.5)驱动Y轴丝杆(3.14)转动，带动激光安装滑台(3.13)上的90
°
直角激光头移动，配合尾座实现轴承内外壁以及端面激光加工；
[0011]所述尾座(4)底部安装尾座U型旋转支架(4.1)，三爪安装底板(4.2)安装于U型旋转支架两端孔内，可沿U型旋转支架孔的轴线方向旋转运动，三爪卡盘安装于三爪安装底板上，三爪安装底板内安装有三爪卡盘步进电机(4.3)，三爪卡盘步进电机(4.3)驱动尾座同步带(4.4)带动三爪卡盘(4.6)整体做旋转运动；三爪安装底板一端安装有蜗轮蜗杆机构和尾座步进电机，尾座步进电机驱动蜗杆旋转，带动三爪安装底板上的蜗轮整体旋转，实现三爪卡盘由卧式装夹改为立式装夹状态。
[0012]进一步，所述90
°
直角激光头内部安装有反射镜，将激光入射角度进行90
°
偏转，使激光照射角度垂直指向被加工零件表面。
[0013]进一步，所述龙门架(3)通过龙门架支架(3.1)作为外部支撑框架，并通过支架连接角码(3.20)进行连接固定，将支架整体结构安装于安装底板(3.21)上。
[0014]进一步，所述Z轴步进电机(3.17)通过电机支架、电机安装支撑柱(3.16)安装于Z轴丝杆机构一端。
[0015]进一步，所述蜗轮蜗杆机构外设有防护外壳(4.8)，对蜗轮蜗杆机构的驱动部分进行保护。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017](1)本专利技术中，所述尾轴采用三爪卡盘结构，方便对轴承进行装夹定心，同时底部通过步进电机进行驱动，有利于对轴承表面进行大范围激光织构化加工。
[0018](2)本专利技术中，所述三爪安装板通过蜗轮蜗杆驱动，利用蜗轮蜗杆自锁，避免卡盘自重对装夹影响，同时可改变轴承装夹状态，提高加工适应性。
[0019](3)本专利技术中，所述90
°
直角激光头可伸入轴承内部，实现对轴承内壁曲面微小形貌结构的加工。
[0020](4)本专利技术中，设计可移动式龙门架结构，龙门架结构内安装有滚珠丝杆机构，提高激光头运动平稳性的同时，提高设备对轴承加工尺寸的适应性。
[0021](5)本专利技术中，龙门架采用同步带进行驱动，起到缓冲作用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术的同步带滑动机构结构示意图。
[0024]图3为本专利技术的龙门架结构示意图。
[0025]图4为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种龙门式轴承激光加工装置，其特征在于：包括安装底座(1)，安装底座(1)上设有同步带滑动机构结构(2)，同步带滑动机构结构(2)通过同步带直角连接件(3.7)与龙门架(3)连接；以安装底座(1)的长度方向为X向，安装底座(1)的宽度方向为Y向，垂直于X Y平面的为Z向；所述同步带滑动机构结构(2)带动龙门架(3)沿X轴方向移动，安装底座(1)上沿X轴方向的一端设有装夹轴承零件切换轴承装夹状态的尾座(4)；所述同步带滑动机构结构(2)包括同步带驱动轴(2.4)、同步带支撑座(2.7)、同步带轮(2.3)、蜗轮(2.5)、蜗杆(2.6)、滑轨(2.1)、步进电机；安装底座(1)上设有四个呈矩形阵列式分布的同步带支撑座(2.7)，位于安装底座(1)同一端的两个同步带支撑座(2.7)之间连接有沿Y向设置的同步带驱动轴(2.4)；同步带支撑座(2.7)内且位于同步带驱动轴(2.4)上设有同步带轮(2.3)，位于同步带驱动轴(2.4)同一侧的两个同步带轮(2.3)之间连接有同步带(2.2)；同步带驱动轴(2.4)上设有蜗轮(2.5)，蜗轮(2.5)与蜗杆(2.6)相啮合，蜗杆与步进电机的输出端连接；步进电机带动蜗杆(2.6)旋转，通过蜗杆(2.6)旋转，将扭矩传递给蜗轮(2.5)，蜗轮(2.5)带动同步带驱动轴(2.4)两端的同步带轮(2.3)在同步带支撑座(2.7)上绕轴旋转，驱动同步带(2.2)运动；所述同步带(2.2)的内侧各设有一个沿X向延伸的滑轨(2.1)；所述龙门架(3)安装在安装底板(3.21)上，安装底板(3.21)的底部两侧各设有一个与滑轨(2.1)滑动配合的导轨滑台(3.8)，导轨滑台(3.8)通过同步带直角连接件(3.7)与对应的同步带(2.2)连接；所述龙门架(3)上安装有一对Z轴丝杆机构，Z轴丝杆机构包括相互平行设置的Z轴丝杆(3.2)和Z轴光轴(3.3)，Z轴丝杆(3.2)和Z轴光轴(3.3)的上下两端分别设置在Z轴导轨固定块(3.9)上；Z轴丝杆(3.2)的下端设有Z轴同步带轮(3.10)，Z轴同步带轮(3.10)通过Z轴同步带(3.11)与Z轴步进电机(3.17)输出轴上的同步带轮连接；Z轴丝杆(3.2)和Z轴光轴(3.3)上连接有Z轴滑块(3.18)，Z轴滑块(3.18)与Z轴光轴(3.3)滑动连接，Z轴滑块(3.18)与Z轴托架(3.19)通...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭旭东，胡新政，王梦娇，孟祥铠，江锦波，马艺，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：