本發(fā)明涉及一種機(jī)床領(lǐng)域，具體說是一種激光誘導(dǎo)成型機(jī)床。

背景技術(shù)：

航天輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件（輕量化壁板）是航天器上密封艙最重要的零件之一，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代飛機(jī)、運(yùn)載火箭、空間飛行器等結(jié)構(gòu)。輕量化壁板包括柱狀壁板以及錐形壁板等，圓柱段壁板采用三軸滾彎成形的方法，而錐形壁板和帶法蘭的特殊壁板采用模壓成形和時效蠕變校形的方法進(jìn)行加工，但加筋斷裂時有發(fā)生，存在模具準(zhǔn)備周期長，矯形困難，成形效率較低，產(chǎn)品合格率不高的問題。

隨著航天材料輕量化需求的發(fā)展，高強(qiáng)鋁合金越來越多地應(yīng)用，由于其延伸率不高，成形困難，很難取得大規(guī)模應(yīng)用。同時隨著我國空間站項(xiàng)目的啟動，輕量化壁板將呈現(xiàn)形式多樣、精度要求高的特點(diǎn)，對壁板柔性、高精度成形技術(shù)提出了迫切需求。為了滿足輕量化壁板柔性、高精度成形技術(shù)的需求，有效途徑便是采用無模成形技術(shù)。無模成形技術(shù)主要包括多點(diǎn)柔性成形、水火彎曲成形、等離子弧熱應(yīng)力成形和激光熱應(yīng)力成形。其中，柔性多點(diǎn)成形精度高，但成形設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，難以成形壁板等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，僅適用于冷成形。目前所成形的零件形狀多為光滑過渡的簡單零件，如蒙皮類零件、馬鞍形零件等。水火彎曲成形和等離子弧成形，優(yōu)點(diǎn)是成本低廉，但成形熱源的可控性和穩(wěn)定性較差，成形精度低。另外水火彎曲成形由于熱源能量密度低，含氧量高，成形表面易氧化。這兩種成形技術(shù)主要適用于船板等低精度成形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的輕量化壁板成形設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、穩(wěn)定性差、精度低等不足，本發(fā)明提供一種激光誘導(dǎo)成型機(jī)床，該激光誘導(dǎo)成型機(jī)床采用激光柔性熱成形，可精確控制，成形精度高；殘余應(yīng)力低、無回彈效應(yīng)；適用于難成形材料的成形加工及各種復(fù)雜壁板結(jié)構(gòu)件的成形。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種激光誘導(dǎo)成型機(jī)床，包括兩條相平行的床身，其中左側(cè)床身上設(shè)有左滑座，所述左滑座上部固定有左立柱，右側(cè)床身上設(shè)有右滑座，所述右滑座 上部固定有右立柱，所述左立柱與右立柱上部之間連接有橫梁，所述橫梁上設(shè)有橫梁導(dǎo)軌，橫梁導(dǎo)軌上分別連接有左溜板箱、右溜板箱，所述左溜板箱上滑動連接左滑枕，左滑枕底部固定雙擺角測量相機(jī)，所述右溜板箱上滑動連接右滑枕，右滑枕底部固定雙擺角激光器。

所述左滑枕與左滑枕進(jìn)給箱連接，左滑枕進(jìn)給箱通過左滑枕減速機(jī)與左滑枕伺服電機(jī)相連；所述右滑枕與右滑枕進(jìn)給箱連接，右滑枕進(jìn)給箱通過右滑枕減速機(jī)與右滑枕伺服電機(jī)相連。

所述橫梁上固定有齒條，左溜板箱上固定有與齒條相嚙合的齒輪，所述齒輪與左溜板箱減速機(jī)輸出軸相連，所述左溜板箱減速機(jī)由左溜板箱伺服電機(jī)控制。

所述兩個床身之間置有工作臺，工作臺上部固定有工件夾具。

本發(fā)明具有如下有益效果：由于采取上述方案，該激光誘導(dǎo)成型機(jī)床采用龍門式框架布局，龍門框架在床身上運(yùn)動，兩個溜板箱中一個裝有激光器，另一個裝有測量相機(jī)，激光器和測量相機(jī)分別控制，裝有激光器的擺角頭對工件進(jìn)行誘導(dǎo)成型加工，零件發(fā)生變形后通過掃測相機(jī)采集數(shù)據(jù)，通過獨(dú)立的運(yùn)算軟件計(jì)算確定實(shí)際成型形狀與理論形狀對比，調(diào)整激光器輸出功率或各軸進(jìn)給參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的變形控制從而加工出合格的產(chǎn)品；該激光誘導(dǎo)成型機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)激光輸出功率的精準(zhǔn)控制，具有節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)無屑成型加工，效率高，適應(yīng)性強(qiáng)，適用于難成形材料的成形加工及各種復(fù)雜壁板結(jié)構(gòu)件的成形，能夠滿足各種不同規(guī)格不同類別的零件成型加工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖；

圖2是本發(fā)明的左視圖。

圖中1－床身，2－左滑座，2’－右滑座，3－左立柱，3’-右立柱，4－雙擺角測量相機(jī)，5－左溜板箱，6－左溜板箱伺服電機(jī)，7－左滑枕，8－橫梁導(dǎo)軌，9－橫梁，10－右滑枕，11－右溜板箱伺服電機(jī)，12—右溜板箱，13－雙擺角激光器，14－工件夾具，15－作臺，16－光柵尺，17－滾珠絲杠，18－拖鏈，19－齒條，20－床身伺服電機(jī)，21－左滑枕伺服電機(jī)，22－左滑枕減速機(jī)，23－左滑枕進(jìn)給箱，24－齒輪，25－左溜板箱減速機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

由圖1、圖2所示，一種激光誘導(dǎo)成型機(jī)床，包括兩條相平行的床身1，所述兩個床身1之間置有工作臺15，工作臺15上部固定有工件夾具14，其中左側(cè)床身上設(shè)有左滑座2，右側(cè)床身上設(shè)有右滑座2’，左、右滑座與床身之間通過滾珠絲杠17相連，由床身伺服電機(jī)20驅(qū)動滑座在床身上移動，并且床身端部固定有光柵尺16。所述左滑座2上部固定有左立柱3，所述右滑座2’ 上部固定有右立柱3’，所述左立柱3與右立柱3’上部之間連接有橫梁9，橫梁9與左、右立柱形成一個龍門框架，龍門框架可隨滑座在床身上移動。所述橫梁9上設(shè)有橫梁導(dǎo)軌8，橫梁導(dǎo)軌8上分別連接有左溜板箱5、右溜板箱12。所述橫梁9上固定有齒條19，左溜板箱5上固定有與齒條19相嚙合的齒輪24，所述齒輪24與左溜板箱減速機(jī)25輸出軸相連，所述左溜板箱減速機(jī)25由左溜板箱伺服電機(jī)6控制，因此，由左溜板箱伺服電機(jī)6控制左溜板箱5沿橫梁9左右移動。同理，由右溜板箱伺服電機(jī)控制右溜板箱12沿橫梁9左右移動。

所述左溜板箱5上滑動連接左滑枕7，所述左滑枕7與左滑枕進(jìn)給箱23連接，左滑枕進(jìn)給箱23通過左滑枕減速機(jī)22與左滑枕伺服電機(jī)21相連，由左滑枕伺服電機(jī)21控制左滑枕7沿左溜板箱5上下移動。同理，所述右滑枕10與右滑枕進(jìn)給箱連接，右滑枕進(jìn)給箱通過右滑枕減速機(jī)與右滑枕伺服電機(jī)相連，由右滑枕伺服電機(jī)控制右滑枕10沿右溜板箱12上下移動。所述左滑枕7底部固定雙擺角測量相機(jī)4，雙擺角測量相機(jī)4可以實(shí)現(xiàn)兩個方向擺動；右滑枕10底部固定雙擺角激光器13，同樣雙擺角激光器13也可以實(shí)現(xiàn)兩個方向擺動。

在工作時，工件安裝在工件夾具14上，通過壓縮空氣驅(qū)動氣缸對工件進(jìn)行夾緊，工件夾緊后，由左、右滑座、左、右立柱3以及橫梁9組成的龍門框架帶動左溜板箱5以及右溜板箱12實(shí)現(xiàn)在床身1上的運(yùn)動。龍門框架運(yùn)動到工件位置時，右溜板箱12帶動右滑枕10以及雙擺角激光器13沿橫梁9向左移動至工件上方，通過控制系統(tǒng)程序指令控制激光擺角頭激光束對工件進(jìn)行誘導(dǎo)成型加工，針對不同工件可實(shí)現(xiàn)空間五軸聯(lián)動控制，能夠完成空間曲面成型加工。雙擺角激光器13對工件加工完成后，回退至初始位置，左溜板箱5帶動左滑枕7以及雙擺角測量相機(jī)4沿橫梁9向右移動至工件上方，按照控制系統(tǒng)中的控制指令對工件進(jìn)行成型測量。測量完成后雙擺角測量相機(jī)4回退至初始位置，控制系統(tǒng)對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，如果與理論成型數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，程序會控制雙擺角激光頭13進(jìn)行多次成型加工直至工件到達(dá)理論設(shè)計(jì)要求。