專利名稱：一種激光加工系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及激光加工技術，特別是激光熔覆技術。
背景技術：
現(xiàn)有的激光加工機都是在工件的上表面上進行激光加工或激光熔覆，對工件的側面的加工，尤其是下面的加工，就必須將工件側置或倒置，對某些工件，尤其是大部件就難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能對工件側面和下面進行激光加工的激光加工系統(tǒng)本發(fā)明提供一種激光加工系統(tǒng)，由激光器2、激光加工機3和冷水機組1組成，其特征在于所述激光器2是固體激光器，激光加工機3由激光與光纖耦合部件、光纖部件39、聚焦部件、運動軸部件37及其控制系統(tǒng)38構成；激光與光纖耦合部件由聚焦鏡31、擴束鏡32、反射鏡33及其支架組成，與激光器2連接；光纖部件39連接激光與光纖耦合部件和聚焦部件；聚焦部件由聚焦鏡34、防護鏡片36及其鏡筒組成，鏡筒內(nèi)部通冷水給鏡片冷卻，置于運動軸部件37上；運動軸部件37由控制系統(tǒng)38控制。
激光器所產(chǎn)生的激光聚成直徑小于1毫米的平行光束，以垂直方向射入光纖39端面。光纖部件39可以以一定半徑彎曲實現(xiàn)對光線的柔性控制。聚焦鏡可以將光聚焦成直徑在1～4mm范圍內(nèi)的光點，該光點作用在實體上成為光斑實現(xiàn)熔覆加工。
本發(fā)明提供的激光加工系統(tǒng)，可以備有送粉器4，由料斗41、圓盤42、控制電機43、刮板44、接料斗45、輸送動力高壓氮氣或氬氣46、軟管47和噴嘴35構成，料斗41置于圓盤42的邊緣上方，刮板44置于圓盤42的與料斗41直徑相對的邊緣上，接料斗45置于圓盤42該處的下方，接料斗45下接軟管47，望軟管47里送高壓氮氣或氬氣46，軟管47與激光加工機運動軸部件37上的噴嘴35相連接，控制電機43控制圓盤42旋轉。
送粉器4，由可調(diào)速的控制電機43來控制圓盤42轉速進而控制給粉量。重力作用使料斗41中的粉末落在圓盤42上，轉到刮板44位置使被刮下，落在接料斗45中。使用高壓的氮氣或氬氣46作為粉料輸送的動力，通過軟管47將粉末送至激光加工機上的噴嘴35，噴射到特定的位置。本設備將粉末噴射到光斑之內(nèi)，而且其位置與激光聚焦組件的位置相對固定，這樣就保證了送出粉料與光斑的同步性。
本發(fā)明提供的激光加工系統(tǒng)，其激光器2的發(fā)光體為YAG(釔鋁石榴石)晶體，產(chǎn)生激光波長只有1.06μm，容易被金屬吸收，而且能夠利用光纖進行傳輸，在做激光熔覆過程中有很大的優(yōu)勢(相比氣體激光而言)，可以實現(xiàn)柔性加工。
本發(fā)明提供的激光加工系統(tǒng)，其運動軸部件37是指激光加工對光斑位置控制的機械部分，有三個形式相同、相互垂直的軸構成，并安裝在底座上。能夠實現(xiàn)光斑在空間曲面上運動。每個軸由絲杠和導軌組成，導軌控制運動方向，絲杠是與步進電機連接的，將步進電機的的旋轉運動轉化成光斑在相應軸上的直線運動。兩軸同時運動構成激光焦點平面的曲線運動；三軸同時運動構成激光焦點的空間曲線運動。激光聚焦組件就固定在其一個軸的端部。
本發(fā)明提供的激光加工系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)38是計算機控制系統(tǒng)，是通用的四軸三聯(lián)動步進電機控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)空間曲面的加工，可以預先定制程序等本發(fā)明提供的激光加工系統(tǒng)，其優(yōu)點在于采用光纖傳輸高能量的激光，對葉片的空間擺放位置沒有限制；利用同步送粉器，可以實現(xiàn)各種曲面上的熔覆加工；激光熔鑄技術可控性好，易實現(xiàn)自動化控制。


圖1為激光加工系統(tǒng)的連接示意圖。
具體實施例方式
實施例1激光加工系統(tǒng)，由激光器2、激光加工機3、冷水機組1和同步送粉器4組成，激光器2是固體激光器，激光加工機3由激光與光纖耦合部件、光纖部件39、聚焦部件、運動軸部件37及其控制系統(tǒng)38構成；激光與光纖耦合部件由聚焦鏡31、擴束鏡32、反射鏡33及其支架組成，與激光器2連接；光纖部件39連接激光與光纖耦合部件和聚焦部件；聚焦部件由聚焦鏡34、防護鏡片36及其鏡筒組成，鏡筒內(nèi)部通冷水給鏡片冷卻，置于運動軸部件37上；運動軸部件37由控制系統(tǒng)38控制。送粉器4，由料斗41、圓盤42、控制電機43、刮板44、接料斗45、輸送動力高壓氮氣或氬氣46、軟管47和噴嘴35構成，料斗41置于圓盤42的邊緣上方，刮板44置于圓盤42的與料斗41直徑相對的邊緣上，接料斗45置于圓盤42該處的下方，接料斗45下接軟管47，望軟管47里送高壓氮氣或氬氣46，軟管47與激光加工機運動軸部件37上的噴嘴35相連接，控制電機43控制圓盤42旋轉。
激光器所產(chǎn)生的激光聚成直徑小于1毫米的平行光束，以垂直方向射入光纖39端面。光纖部件39可以以一定半徑彎曲實現(xiàn)對光線的柔性控制。聚焦鏡可以將光聚焦成直徑在1～4mm范圍內(nèi)的光點，該光點作用在實體上成為光斑實現(xiàn)熔覆加工。重力作用使料斗41中的粉末落在圓盤42上，轉到刮板44位置使被刮下，落在接料斗45中。使用高壓的氮氣46作為粉料輸送的動力，通過軟管47將粉末送至激光加工機上的噴嘴35，噴射到特定的位置。本設備將粉末噴射到光斑之內(nèi)，而且其位置與激光聚焦組件的位置相對固定，這樣就保證了送出粉料與光斑的同步性。
激光加工系統(tǒng)的運動軸部件37是指激光加工對光斑位置控制的機械部分，有三個形式相同、相互垂直的軸構成，并安裝在底座上。能夠實現(xiàn)光斑在空間曲面上運動。每個軸由絲杠和導軌組成，導軌控制運動方向，絲杠是與步進電機連接的，將步進電機的的旋轉運動轉化成光斑在相應軸上的直線運動。兩軸同時運動構成激光焦點平面的曲線運動；三軸同時運動構成激光焦點的空間曲線運動。激光聚焦組件就固定在其一個軸的端部。
激光器2的發(fā)光體為YAG(釔鋁石榴石)晶體，產(chǎn)生激光波長只有1.06μm，容易被金屬吸收，而且能夠利用光纖進行傳輸，在做激光熔覆過程中有很大的優(yōu)勢(相比氣體激光而言)，可以實現(xiàn)柔性加工。
送粉器4，由可調(diào)速的控制電機43來控制圓盤42轉速進而控制給粉量。
權利要求
1.一種激光加工系統(tǒng)，由激光器(2)、激光加工機(3)和冷水機組(1)組成，其特征在于所述激光器(2)是固體激光器，激光加工機(3)由激光與光纖耦合部件、光纖部件(39)、聚焦部件、運動軸部件(37)及其控制系統(tǒng)(38)構成；激光與光纖耦合部件由聚焦鏡(31)、擴束鏡(32)、反射鏡(33)及其支架組成，與激光器(2)連接；光纖部件(39)連接激光與光纖耦合部件和聚焦部件；聚焦部件由聚焦鏡(34)、防護鏡片(36)及其鏡筒組成，鏡筒內(nèi)部通冷水給鏡片冷卻，置于運動軸部件(37)上；運動軸部件(37)由控制系統(tǒng)(38)控制。
2.按照權利要求1所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于備有送粉器(4)，由料斗(41)、圓盤(42)、控制電機(43)、刮板(44)、接料斗(45)、輸送動力高壓氮氣或氬氣(46)、軟管(47)和噴嘴(35)構成，料斗(41)置于圓盤(42)的邊緣上方，刮板(44)置于圓盤(42)的與料斗(41)直徑相對的邊緣上，接料斗(45)置于圓盤(42)該處的下方，接料斗(45)下接軟管(47)，望軟管(47)里送高壓氮氣或氬氣(46)，軟管(47)與激光加工機運動軸部件(37)上的噴嘴(35)相連接，控制電機(43)控制圓盤(42)旋轉。
3.按照權利要求1或2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述激光器(2)的發(fā)光體為YAG(釔鋁石榴石)晶體。
4.按照權利要求1或2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述運動軸部件37是指激光加工對光斑位置控制的機械部分，有三個形式相同、相互垂直的軸構成，并安裝在底座上。能夠實現(xiàn)光斑在空間曲面上運動。
5.按照權利要求3所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述運動軸部件37是指激光加工對光斑位置控制的機械部分，有三個形式相同、相互垂直的軸構成，并安裝在底座上，實現(xiàn)光斑在空間曲面上運動。
6.按照權利要求1或2所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)(38)是計算機控制系統(tǒng)。
7.按照權利要求3所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)(38)是計算機控制系統(tǒng)。
8.按照權利要求4所述的激光加工系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)(38)是計算機控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光加工系統(tǒng)，由激光器2、激光加工機3和冷水機組1組成，激光器2是固體激光器，激光加工機3由激光與光纖耦合部件、光纖部件39、聚焦部件、運動軸部件37及其控制系統(tǒng)38構成；激光與光纖耦合部件由聚焦鏡31、擴束鏡32、反射鏡33及其支架組成，與激光器2連接；光纖部件39連接激光與光纖耦合部件和聚焦部件；聚焦部件由聚焦鏡34、防護鏡片36及其鏡筒組成，鏡筒內(nèi)部通冷水給鏡片冷卻，置于運動軸部件37上；運動軸部件37由控制系統(tǒng)38控制。本發(fā)明提供的激光加工系統(tǒng)的優(yōu)點在于傳輸激光能量高，對葉片的空間擺放位置沒有限制；可以實現(xiàn)各種曲面上的熔覆加工；可控性好，易實現(xiàn)自動化控制。
文檔編號C23C24/08GK1990152SQ20051013087
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權日2005年12月26日
發(fā)明者張靜波, 陳江, 趙越 申請人:沈陽大陸激光技術有限公司