本發(fā)明涉及真空電子束加工設備，具體是一種集焊接、熔煉、表面掃描處理及區(qū)熔四種電子束加工功能于一體的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備。

背景技術：

電子束加工設備由于考慮到電子束在大氣狀態(tài)下能量損失極大、工件易被氧化等因素，工件必須在真空環(huán)境下進行加工。

目前生產的電子束設備，只具備一種或兩種加工功能，一般是通過固定的真空密封或者是小行程單方向的動真空密封方式將電子槍與真空室連接起來。這樣做其設計與安裝相對比較簡單和容易實現(xiàn)，但是實現(xiàn)的功能單一，不能滿足更多的加工需求。

當需要利用多種功能對工件進行加工時，通常是在多臺設備上進行完成，這樣就造成了設備、場地、加工等成本的大大提高，這種成本的增加若對于加工大量工件的場合就更為嚴重。若要對工件進行連續(xù)的焊接、掃描及多種加工處理時，這種多功能的電子束裝備技術就顯得尤為重要。此外，對于研究院所實驗室或大學等需要進行多種科學研究的場合，這種復合設備的集多種電子束加工技術于一體的功能更凸顯出它的優(yōu)越之處。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種集多功能于一體的復合真空電子束加工設備。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，該設備包括真空工作室12、安裝在真空工作室12頂部的外置熔煉電子槍3、焊接電子槍4、表面掃描電子槍5、焊接電子槍的局部直線動密封運動機構13、以及電子槍高真空泵14；安裝在真空工作室12下部的用于工作臺引出的引出臺9，安裝在真空工作室12左右兩邊的用于關閉真空工作室12的移動門8，安裝在真空工作室12內部下方的用于安裝工件的直線運動工作臺11，工作臺導軌10、以及安裝在真空工作室12內部的直線運動工作臺上的可拆卸區(qū)熔電子槍模塊16；安裝在真空工作室12外部的電控與數(shù)控控制操作柜15、高壓電源7、抽真空系統(tǒng)2、水冷系統(tǒng)1以及電器系統(tǒng)6。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的焊接電子槍4通過直線局部動密封運動機構13安裝在真空工作室12中部的頂壁上，配合安裝工件的直線運動工作臺11一起對工件進行電子束焊接加工，所述的焊接電子槍4可隨著直線局部動密封運動機構13在縱向y方向上進行水平直線運動。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的直線局部動密封運動機構13包括：安裝在真空工作室12頂部或側板上的定拖板135，可拆卸的固定在所述的定拖板135上的定導軌132，所述的定拖板135上部設置有動拖板131，在所述的動拖板131下面安裝有動導軌134，通過滾柱133將動拖板131及其上的零件支撐起來，使得動拖板131與定拖板135之間保持0.2-0.5mm左右的間隙，所述的動拖板131上安裝電子槍3，所述的電子槍3可隨著動拖板131一起在縱向作直線運動；所述的定拖板135上還安裝有l(wèi)型密封圈137，通過密封圈壓條136將l型密封圈137固定在定拖板135上；在所述的定拖板135內部的凹槽內層設置有層疊伸縮鉛防護系統(tǒng)138，在所述的定拖板135的下部與定拖板135固定，在所述的定拖板135的上部與動拖板131連接，在動拖板131運動時對x射線起防護作用。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的表面掃描電子槍5安裝在真空工作室12右邊的頂壁上，配合安裝工件的直線運動工作臺11一起對工件進行加工。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的內置式區(qū)熔電子槍模塊16包括：區(qū)熔環(huán)形電子槍161，設置在區(qū)熔環(huán)形電子槍161底部的驅動工件旋轉的運動系統(tǒng)162，設置在區(qū)熔環(huán)形電子槍161一側的升降運動系統(tǒng)163，所述的升降運動系統(tǒng)163用于驅動區(qū)熔環(huán)形電子槍161進行升降運動。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊16為內置式可拆卸安裝方式，在需要使用時將其安裝在直線運動工作臺上，所述的區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊16上設計了與驅動、電控、數(shù)控連接的導線束。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的直線運動工作臺11為單方向運動式的運動式工作臺，或者，所述的直線運動工作臺11是x、y兩個方向雙方向的運動式工作臺。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的直線運動工作臺11上通過工作臺面上的t型槽進一步安裝一旋轉運動臺。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，所述的直線運動工作臺11的運動由電控與數(shù)控控制操作柜15進行電控和數(shù)控驅動控制。

使用本發(fā)明的有益效果在于：

這種設備將電子束熔煉、電子束焊接、電子束掃描及電子束區(qū)熔等加工技術集于同一臺設備上，采用共同的真空加工室和共同的真空室抽真空系統(tǒng)，可以實現(xiàn)多種加工技術同時進行，也可作為單一功能的設備使用，使得焊接、表面掃描處理、熔煉、區(qū)熔等電子束加工均可在同一臺設備上完成。

1.將電子束熔煉與提純、電子束焊接、電子束表面強化與拋光、電子束區(qū)熔純化等四種電子束加工功能在同一臺設備上實現(xiàn)，與多臺單一功能的電子束加工設備相比，大量節(jié)省加工材料、加工時間、大量節(jié)省配置設備，減少設備使用功率，節(jié)約用于安放多臺設備的場地，減少操作人員的數(shù)量，因此購買設備的成本和設備使用成本都得到大幅度的降低。特別適用于需要進行多種電子束加工以及需要進行多種電子束應用加工科學實驗的場合。

2.由于該設備具有四種電子束加工功能，因此可根據(jù)具體加工情況實現(xiàn)多種電子束連續(xù)完加工，如焊接與表面處理的功能。由于在真空室中連續(xù)進行，因此更好的保證了工件的加工質量。

3.在焊接電子槍與真空工作室之間所采用的局部直線動密封運動機構，可起到擴展焊接加工區(qū)域的作用，當焊接較大工件時，焊接電子槍可在局部直線動密封運動機構的y軸方向運動，使得工件的可焊接范圍得到擴大。

4.內置式區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊，可根據(jù)加工的需要隨時安裝在工作臺上，這樣設計使得設備具有更大的靈活性，在不需要時，可從真空工作室內方便的卸下來，需要時快速安裝到直線運動工作臺上，即可實現(xiàn)電子束區(qū)熔的加工。

附圖說明

圖1為實施例中多功能高能電子束裝備的三維立體示意圖；

圖2為內置式區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊的三維立體示意圖；

圖3為焊接電子槍局部直線動密封運動機構的結構示意圖；

圖中：

1冷卻系統(tǒng)2真空工作室抽真空系統(tǒng)

3熔煉電子槍4焊接電子槍

5表面掃描處理電子槍6電器系統(tǒng)

7高壓油箱8移動門

9引出臺10工作臺導軌

11直線運動工作臺12真空加工室

13焊接電子槍局部直線動密封運動機構14電子槍高真空泵

15電控與數(shù)控控制操作柜16內置式區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊

17區(qū)熔環(huán)形電子槍18驅動工件旋轉的運動系統(tǒng)

19升降運動系統(tǒng)

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明進行進一步的詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

如圖1至圖3所示，一種多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，該設備包括真空工作室12、安裝在真空工作室12頂部的外置熔煉電子槍3、焊接電子槍4、表面掃描電子槍5、焊接電子槍的局部直線動密封運動機構13、以及電子槍高真空泵14；安裝在真空工作室12下部的用于工作臺引出的引出臺9，安裝在真空工作室12左右兩邊的用于關閉真空工作室12的移動門8，安裝在真空工作室12內部下方的用于安裝工件的直線運動工作臺11，工作臺導軌10、以及安裝在真空工作室12內部的直線運動工作臺上的可拆卸區(qū)熔電子槍模塊16；安裝在真空工作室12外部的電控與數(shù)控控制操作柜15、高壓電源7、抽真空系統(tǒng)2、水冷系統(tǒng)1以及電器系統(tǒng)6；所述的焊接電子槍4通過直線局部動密封運動機構13安裝在真空工作室12中部的頂壁上，配合安裝工件的直線運動工作臺11一起對工件進行電子束焊接加工，所述的焊接電子槍4可隨著直線局部動密封運動機構13在縱向y方向上進行水平直線運動；所述的直線局部動密封運動機構13包括：安裝在真空工作室12頂部或側板上的定拖板135，可拆卸的固定在所述的定拖板135上的定導軌132，所述的定拖板135上部設置有動拖板131，在所述的動拖板131下面安裝有動導軌134，通過滾柱133將動拖板131及其上的零件支撐起來，使得動拖板131與定拖板135之間保持0.2-0.5mm左右的間隙，所述的動拖板131上安裝電子槍3，所述的電子槍3可隨著動拖板131一起在縱向作直線運動；所述的定拖板135上還安裝有l(wèi)型密封圈137，通過密封圈壓條136將l型密封圈137固定在定拖板135上；在所述的定拖板135內部的凹槽內層設置有層疊伸縮鉛防護系統(tǒng)138，在所述的定拖板135的下部與定拖板135固定，在所述的定拖板135的上部與動拖板131連接，在動拖板131運動時對x射線起防護作用；所述的表面掃描電子槍5安裝在真空工作室12右邊的頂壁上，配合安裝工件的直線運動工作臺11一起對工件進行加工；所述的內置式區(qū)熔電子槍模塊16包括：區(qū)熔環(huán)形電子槍161，設置在區(qū)熔環(huán)形電子槍161底部的驅動工件旋轉的運動系統(tǒng)162，設置在區(qū)熔環(huán)形電子槍161一側的升降運動系統(tǒng)163，所述的升降運動系統(tǒng)163用于驅動區(qū)熔環(huán)形電子槍161進行升降運動；所述的區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊16為內置式可拆卸安裝方式，在需要使用時將其安裝在直線運動工作臺上，所述的區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊16上設計了與驅動、電控、數(shù)控連接的導線束；所述的直線運動工作臺11為單方向運動式的運動式工作臺，或者，所述的直線運動工作臺11是x、y兩個方向雙方向的運動式工作臺；所述的直線運動工作臺11上通過工作臺面上的t型槽進一步安裝一旋轉運動臺；所述的直線運動工作臺11的運動由電控與數(shù)控控制操作柜15進行電控和數(shù)控驅動控制。

與現(xiàn)有技術不同的是：

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備，是將焊接、掃描、熔煉、區(qū)熔四把電子槍設計在同一臺設備上，并共用相同的真空工作室、真空工作室抽真空系統(tǒng)、直線運動工作臺以及電控與數(shù)控控制操作柜。其采用的電控與數(shù)控控制操作柜均為現(xiàn)有技術的產品，所以，把本申請中不再一一進行詳細描述。

所述多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備中的幾大主要裝置為：熔煉電子槍3，安裝在真空室左邊的頂壁上，配合安裝工件的工作臺一起對工件進行電子束熔煉、提純及多金屬融合等加工；焊接電子槍4，通過直線局部動密封運動機構安裝在真空室中部的頂壁上，配合安裝工件的工作臺一起對工件進行電子束焊接加工，焊接電子槍可隨著直線局部動密封運動機構在縱向y方向上進行水平直線運動；表面掃描處理電子束槍5，安裝在真空室右邊的頂壁上，配合安裝工件的工作臺一起對工件進行電子束表面強化及表面拋光等加工。

所述的多功能復合數(shù)控真空電子束加工設備中內置式區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊16包括：區(qū)熔環(huán)形電子槍161，設置在區(qū)熔環(huán)形電子槍161底部的驅動工件旋轉的運動系統(tǒng)162，設置在區(qū)熔環(huán)形電子槍161一側的升降運動系統(tǒng)163，所述的升降運動系統(tǒng)163用于驅動環(huán)形電子槍進行升降運動；所述的區(qū)熔環(huán)形電子槍模塊16為內置式可拆卸安裝方式，在需要使用時將其安裝在直線運動工作臺上，所述的區(qū)熔環(huán)形電子槍161上設計了與驅動、電控、數(shù)控連接的導線束；直線運動工作臺11，安裝在真空工作室底部，可在引出臺上運動；直線運動工作臺可以是單方向運動式，也可以是x、y兩個方向運動的工作臺，在需要時也可以在直線運動工作臺上加放一個旋轉運動臺，工作臺的運動由電控和數(shù)控驅動控制。

以上為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明的范圍限定，在不脫離本發(fā)明設計精神和原則之內，所作的任何修改、替換或改進，均屬于本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍之內。