本發(fā)明涉及機(jī)床夾具領(lǐng)域和激光加工應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具。
背景技術(shù)：
眾所周知，因?yàn)榧す饩哂休^強(qiáng)的可控性等諸多優(yōu)點(diǎn)，近些年來隨著激光加工技術(shù)的發(fā)展，激光沖擊、激光熔覆等激光加工技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中扮演著越來越重要的角色，在汽車、航空等諸多工業(yè)領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用。激光熔覆是將具有特殊使用性能的材料用激光加熱熔化涂覆在基體材料表面，獲得與基體形成良好冶金結(jié)合和使用性能的涂層。激光沖擊強(qiáng)化是一種利用激光沖擊波對材料表面進(jìn)行改性，提高材料的抗疲勞，磨損和應(yīng)力腐蝕等性能的技術(shù)。激光打孔是利用高功率激光束照射被加工材料，是材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞。激光沖擊加工利用的是激光沖擊波的力效應(yīng)，因此通常對氣體保護(hù)無要求，但在激光熔覆、激光打孔等利用激光熱效應(yīng)的加工過程中，氣體保護(hù)尤為重要。此外，輸送保護(hù)氣體時(shí)產(chǎn)生的氣壓也會(huì)對加工后的材料表面產(chǎn)生一定影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，可以將夾具內(nèi)置于氣體保護(hù)箱內(nèi)，最大限度的保證工件的良好加工環(huán)境。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
一種帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，包括夾具部件和氣體保護(hù)裝置；所述夾具部件安裝在箱體內(nèi)，用于裝夾工件；所述氣體保護(hù)裝置包括箱體、進(jìn)氣閥和出氣閥；所述箱體內(nèi)安裝夾具部件，所述箱體的頂部設(shè)有活動(dòng)的箱蓋，所述箱蓋上安裝平光透鏡，用于將激光聚焦到所述夾具部件固定的工件上；所述箱體上設(shè)有進(jìn)氣閥和出氣閥，通過進(jìn)氣閥向箱體內(nèi)加入惰性氣體。
進(jìn)一步，所述箱體上側(cè)面設(shè)有若干凹槽，所述箱蓋可放置在任一所述凹槽內(nèi)，用于沿凹槽滑動(dòng)。
進(jìn)一步，當(dāng)所述惰性氣體密度大于空氣時(shí)，所述進(jìn)氣閥的垂直位置低于出氣閥的垂直位置；所述惰性氣體優(yōu)選為氮?dú)狻?/p>
進(jìn)一步，當(dāng)所述惰性氣體密度小于空氣時(shí)，所述進(jìn)氣閥的垂直位置高于出氣閥的垂直位置。
進(jìn)一步，所述進(jìn)氣閥優(yōu)選為單向閥，所述出氣閥優(yōu)選為安全閥，所述安全閥的排氣口與廢氣收集裝置連接，用于回收廢氣，防止空氣污染。
進(jìn)一步，還包括第一平移機(jī)構(gòu)，所述箱體底部固定在平移機(jī)構(gòu)上，通過平移機(jī)構(gòu)使箱體移動(dòng)。
進(jìn)一步，所述夾具部件包括夾板、彈簧和工件，所述工件放置在所述箱體底板上，所述夾板一端通過螺栓固定在所述箱體底板上，所述螺栓的螺柱上套有彈簧；所述夾板的另一端壓緊工件。
進(jìn)一步，還包括玻璃約束層，所述玻璃約束層設(shè)置在所述工件上。
進(jìn)一步，所述夾具部件包括夾板、彈簧、工件和第二平移機(jī)構(gòu)，所述第二平移機(jī)構(gòu)固定在所述箱體底板上，所述工件放置在所述第二平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)板上，所述夾板一端通過螺栓固定在所述第二平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)板上，所述螺栓的螺柱上套有彈簧；所述夾板的另一端壓緊工件。
進(jìn)一步，還包括玻璃約束層，所述玻璃約束層設(shè)置在所述工件上。
本發(fā)明的有益效果在于：
1.本發(fā)明所述的帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，通過將氣體保護(hù)裝置與夾具部件結(jié)合起來，在加工過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)工件的氣體保護(hù)要求和夾緊，方便快捷。
2.本發(fā)明所述的帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，通過進(jìn)氣閥和出氣閥位置不同高度，保證裝置中的空氣被最大限度的排空，保證保護(hù)環(huán)境的純粹。
3.本發(fā)明所述的帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，通過箱體上側(cè)面設(shè)有若干凹槽，可以調(diào)節(jié)夾具中工件上的激光斑點(diǎn)的位置。
4.本發(fā)明所述的帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，通過設(shè)置平移機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)該裝置與自動(dòng)化設(shè)備的對接。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：
1-箱體；2-彈簧；3-工件；4-玻璃約束層；5-夾板；6-螺栓；7-1-出氣閥；7-2-進(jìn)氣閥；8-箱蓋；9-平光透鏡；10-聚焦透鏡；11-反光鏡。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
如圖1所示，一種帶氣體保護(hù)裝置的激光加工夾具，包括夾具部件和氣體保護(hù)裝置；所述夾具部件安裝在箱體1內(nèi)，用于裝夾工件；所述氣體保護(hù)裝置包括箱體1、進(jìn)氣閥7-2和出氣閥7-1；所述箱體1內(nèi)安裝夾具部件，所述箱體1的頂部設(shè)有活動(dòng)的箱蓋8，所述箱蓋8上安裝平光透鏡9，用于將激光聚焦到所述夾具部件固定的工件上；所述箱體1上設(shè)有進(jìn)氣閥7-2和出氣閥7-1，通過進(jìn)氣閥7-2向箱體1內(nèi)加入惰性氣體。當(dāng)所述惰性氣體密度大于空氣時(shí)，所述進(jìn)氣閥7-2的垂直位置低于出氣閥7-1的垂直位置；所述惰性氣體優(yōu)選為氮?dú)?。?dāng)所述惰性氣體密度小于空氣時(shí)，所述進(jìn)氣閥7-2的垂直位置高于出氣閥7-1的垂直位置。所述夾具部件包括夾板5、彈簧2和工件3，所述工件3放置在所述箱體1底板上，所述夾板5一端通過螺栓6固定在所述箱體1底板上，所述螺栓6的螺柱上套有彈簧2；所述夾板5的另一端壓緊工件3，所述玻璃約束層4設(shè)置在所述工件3上。
為了方便調(diào)整激光的光斑是否在工件表面的位置，所述箱體1上側(cè)面設(shè)有若干凹槽，所述箱蓋8可放置在任一所述凹槽內(nèi)，用于沿凹槽滑動(dòng)。這樣可以使光斑適合工件的階梯表面，箱蓋8選擇不同高度的凹槽，以及使其箱蓋8在凹槽中滑動(dòng)來調(diào)整位置。
對于一般激光光速不會(huì)移動(dòng)的設(shè)備，為了適合自動(dòng)化加工，還包括第一平移機(jī)構(gòu)，所述箱體1底部固定在平移機(jī)構(gòu)上，通過平移機(jī)構(gòu)使箱體1移動(dòng)。前者描述的是箱體1在第一平移機(jī)構(gòu)上移動(dòng)；另一個(gè)實(shí)施例為箱體1內(nèi)部有第二平移機(jī)構(gòu)，工件在第二平移機(jī)構(gòu)上移動(dòng)具體為：所述夾具部件包括夾板5、彈簧2、工件3和第二平移機(jī)構(gòu)，所述第二平移機(jī)構(gòu)固定在所述箱體1底板上，所述工件3放置在所述第二平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)板上，所述夾板5一端通過螺栓6固定在所述第二平移機(jī)構(gòu)的移動(dòng)板上，所述螺栓6的螺柱上套有彈簧2；所述夾板5的另一端壓緊工件3。
所述進(jìn)氣閥7-2優(yōu)選為單向閥，所述出氣閥7-1優(yōu)選為安全閥，所述安全閥的排氣口與廢氣收集裝置連接，用于回收廢氣，防止空氣污染。
將箱體1整體通過連接在激光加工工作臺(tái)上，將所述箱蓋8抽出，通過夾具部件將工件3固定在裝置底部，對于激光加工，需要將貼有鋁箔吸收層的工件3與玻璃約束層4共同夾緊，蓋好箱蓋8，通過調(diào)整箱蓋8上的平光透鏡9的位置，使激光束聚焦在工件3的加工位置；由進(jìn)氣閥7-2通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，由于氮?dú)饷芏容^空氣高，氮?dú)庥上潴w1底部開始充滿裝置內(nèi)部，多余氣體通過箱體右側(cè)位置較高的出氣閥7-1排除。加工時(shí)，高能激光束激光經(jīng)過反光鏡11和聚焦透鏡10，形成聚焦的激光束，透過箱蓋頂部平光透鏡9輻照在材料表面上對材料進(jìn)行加工。
所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。