專利名稱：軋輥激光毛化機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光加工設(shè)備，特別涉及冶金行業(yè)的高功率CO2激光毛化設(shè)備。
背景技術(shù)：
毛化改變了軋輥與薄板的接觸狀態(tài)，能在薄板軋制中降低軋制力、提高軋制速度、減少劃傷、邊浪等；同時(shí)毛化改變了薄板與薄板間的間隙，能防止薄板在退火爐中的粘連現(xiàn)象及吊裝卷板的滑移；毛化還改變了薄板的形貌，能提高下一步工序的深沖性、剪切性、涂鍍性。隨著鋼鐵市場(chǎng)薄板(鍍鋅板、彩涂板)需求量的急增，用戶對(duì)薄板多元化、高質(zhì)量的需求；企業(yè)本身降低投資成本、運(yùn)行成本的需要以及市場(chǎng)、價(jià)格、品質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)，科學(xué)的選擇毛化設(shè)備及工藝顯得十分重要。
按產(chǎn)生、發(fā)展的時(shí)間，軋輥表面毛化設(shè)備及工藝可大致分為三代，第一代噴丸毛化設(shè)備及工藝，在20世紀(jì)60、70年代占主導(dǎo)地位；第二代電火花毛化設(shè)備及工藝在20世紀(jì)80、90年代逐步取得主導(dǎo)地位；第三代激光毛化設(shè)備及工藝，是近十年才誕生的，以其突出的優(yōu)勢(shì)引起了冶金及有關(guān)行業(yè)的高度關(guān)注。
世界上第一臺(tái)CO2激光毛化示范設(shè)備是比利時(shí)冶金研究中心1984年研制的，1985年在汽車廠試用成功，由于其明顯區(qū)別于電火花毛化設(shè)備及工藝，能有序排列毛化表面形貌、大范圍調(diào)整粗糙度值及密度值、重復(fù)性好、儲(chǔ)油性好、深沖性能好，所以日本、法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、美國(guó)一些大型企業(yè)開始引進(jìn)、開發(fā)、使用CO2激光毛化設(shè)備及工藝。但由于受激光器質(zhì)量及光學(xué)元件性能的制約給機(jī)床設(shè)計(jì)和應(yīng)用推廣帶來了很大困難。如為了保證激光光斑的穩(wěn)定，德國(guó)WALDRICH SECGEN公司在20世紀(jì)90年代初研制的“LASER TEX”型CO2激光毛化設(shè)備，其特點(diǎn)是軋輥以軸瓦支撐作旋轉(zhuǎn)和平動(dòng)，激光器、外光路傳輸系統(tǒng)和毛化裝置固定不動(dòng)，以保證外光路和光束質(zhì)量不變。美國(guó)俄亥俄洲冷軋鋼板公司在1996年生產(chǎn)了CO2激光毛化機(jī)床，其特點(diǎn)是軋輥以軸瓦為支撐只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，激光器、外光路傳輸系統(tǒng)和毛化裝置作平行移動(dòng)，以保證外光路和光束質(zhì)量不變。
1、上述CO2激光毛化機(jī)床均是采用磨床結(jié)構(gòu)形式，體積龐大，且國(guó)外的軋輥軸瓦自動(dòng)定位系統(tǒng)復(fù)雜，價(jià)格十分昂貴，進(jìn)口一臺(tái)需300萬美元以上，是單頭電火花毛化設(shè)備的2倍，給推廣帶來了一定的難度。
2、磨床結(jié)構(gòu)形式的軋輥支撐床身與毛化裝置支撐床身分離(一般用螺釘聯(lián)接)，即使采用費(fèi)用高昂的彈性地基，由于兩大床身固有頻率、激振頻率不一樣，難以控制軋輥工作面與毛化頭相對(duì)位置的穩(wěn)定，這是影響毛化質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。
3、采用磨床結(jié)構(gòu)形式利用軸瓦靜壓方式支撐軸頸，從理論上能保證該軋輥與前道磨削工藝定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，但在使用過程中軋輥屬于需反復(fù)修整使用的零件，其支撐軸頸的尺寸公差、形位公差均會(huì)發(fā)生變化，不可能形成靜壓軸承支承，其轉(zhuǎn)速(一般≤80rpm)即加工效率受到極大的限制；而一旦變成動(dòng)壓支承，軋輥轉(zhuǎn)速即毛化效率就會(huì)受到極大的限制。
4、加工時(shí)軋輥?zhàn)餍D(zhuǎn)和往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，光程與毛化裝置不動(dòng)，不僅會(huì)大幅度增加機(jī)床的長(zhǎng)度、重量，而且軋輥及其支撐件在重載(15t左右)、低速(30mm/min左右)下，液壓運(yùn)行極易出現(xiàn)“爬行”，從而影響毛化質(zhì)量。如軋輥只作旋轉(zhuǎn)，激光器與外光路(含毛化裝置)一起作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，能保證外光路光程不變，但機(jī)床體積依然龐大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種軋輥激光毛化機(jī)床，軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置與毛化裝置兩大部件由同一床身支承，解決其相對(duì)位置的穩(wěn)定性、保證毛化的質(zhì)量，且降低機(jī)床的成本。
本發(fā)明的軋輥激光毛化機(jī)床，包括床身、床頭箱、尾座、軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置、毛化裝置和控制系統(tǒng)，其特征在于(1)床頭箱、尾座、滑板、軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置、毛化裝置、進(jìn)給箱均位于同一床身上；床身前部軸向設(shè)有滑板縱向?qū)к?，床身后部軸向設(shè)有尾座移動(dòng)導(dǎo)軌；(2)床頭箱固定安裝在床身上，內(nèi)設(shè)有由主傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的床頭箱主軸，床頭箱主軸上裝有卡盤和頂尖；(3)尾座設(shè)于尾座移動(dòng)導(dǎo)軌上，尾座由齒輪齒條傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，尾座內(nèi)部裝有套筒、尾座主軸；尾座主軸通過軸承安裝在套筒里，尾座主軸前端為頂尖；所述床頭箱主軸上的卡盤、頂尖與尾座上的頂尖構(gòu)成軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置；(4)滑板由縱滑板和裝于其上的橫滑板兩部分組成，縱滑板由縱向滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，橫滑板與縱滑板之間裝有橫向滾珠絲杠，橫滑板頂面上安裝毛化裝置；(5)進(jìn)給箱固定安裝在床身尾端，內(nèi)部設(shè)有與縱向滾珠絲杠連接的消隙齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
所述的軋輥激光毛化機(jī)床，其特征在于所述的主傳動(dòng)系統(tǒng)由交流變頻電機(jī)通過二級(jí)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)床頭箱主軸，或者由交流變頻電機(jī)通過一級(jí)變速箱和一級(jí)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)床頭箱主軸；進(jìn)給系統(tǒng)為分離傳動(dòng)，縱滑板由縱向交流伺服電機(jī)通過進(jìn)給箱的消隙齒輪及縱向滾珠絲杠副帶動(dòng)沿床身滑板縱向?qū)к墝?shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，橫滑板由裝在縱滑板上的橫向交流伺服電機(jī)通過消隙齒輪及橫向滾珠絲杠帶動(dòng)沿縱滑板上橫向?qū)к墝?shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
所述的軋輥激光毛化機(jī)床，其進(jìn)一步特征在于所述尾座、縱滑板、橫滑板與相應(yīng)的尾座移動(dòng)導(dǎo)軌、滑板縱向?qū)к?、橫向?qū)к壍慕佑|面均采用聚四氟乙烯貼塑工藝；所述尾座主軸后方裝有4組碟形彈簧，碟形彈簧部位裝有壓力傳感器。
所述的軋輥激光毛化機(jī)床，其更進(jìn)一步特征在于尾座主軸軸承采用高精度可調(diào)整徑向間隙的雙列圓柱滾子軸承，安裝在套筒里，尾座主軸前端的頂尖設(shè)有插鍵，用于將尾座主軸和套筒分開或連接，插鍵拔出時(shí)，為旋轉(zhuǎn)頂尖；插鍵插入時(shí)，為固定頂尖。
本發(fā)明床身采用車床結(jié)構(gòu)形式，將軋輥支撐與毛化裝置安裝在同一床身上，使其固有頻率保持一致，即使有輕微震動(dòng)也能保證軋輥工作面與毛化頭相對(duì)位置的穩(wěn)定，從振動(dòng)理論上解決了其相對(duì)位置的穩(wěn)定性、保證了毛化的質(zhì)量，且降低了機(jī)床和機(jī)床的投資成本。
為保證毛化裝置的穩(wěn)定性，在床身上采用3導(dǎo)軌支撐毛化裝置橫向移動(dòng)的縱滑板，在傳動(dòng)上取消了液壓傳動(dòng)，采用了高精度滾珠絲杠副、消隙齒輪并施以預(yù)緊力。
主傳動(dòng)采用由變頻伺服電機(jī)通過2級(jí)消聲同步皮帶直接驅(qū)動(dòng)軋輥，從根本上消除了齒輪嚙合沖擊帶來的激振源。
軋輥以其兩端中心孔定位(與軋輥設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)統(tǒng)一)，活動(dòng)頂尖支撐，頂尖與軋輥同步旋轉(zhuǎn)，頂尖與軋輥中心孔無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速可達(dá)250rpm，大幅度的提高了加工效率；軋輥只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，毛化裝置作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、激光器不動(dòng)的飛行光路結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中軋輥支承結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中尾座頂尖部分結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中軋輥和毛化裝置位置示意圖；圖5為本發(fā)明中毛化裝置示意圖；圖6為圖5的A-A剖面圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明本發(fā)明的機(jī)床主體包括床身、床頭箱、尾座、進(jìn)給箱、毛化裝置、控制系統(tǒng)等部分；參見圖1和圖2，圖中，床頭箱頂尖1、卡盤2、軋輥3、尾座頂尖4；激光器10發(fā)出的激光通過反射鏡9進(jìn)入毛化裝置，毛化裝置部分包括測(cè)量頭5、聚焦頭6、斬光盤7、毛化裝置箱體8。
圖3為尾座頂尖部分結(jié)構(gòu)示意圖；尾座主軸軸承12采用高精度可調(diào)整徑向間隙的雙列圓柱滾子軸承，安裝在套筒里，尾座主軸前端的尾座頂尖4設(shè)有插鍵13，用于將尾座主軸和套筒分開或連接，插鍵13拔出時(shí)，為旋轉(zhuǎn)頂尖；插鍵13插入時(shí)，為固定頂尖。所述尾座主軸后方裝有4組碟形彈簧15，碟形彈簧部位裝有壓力傳感器14，其壓力由壓力顯示器16顯示。
圖4為本發(fā)明中軋輥和毛化裝置位置示意圖；軋輥3的支撐運(yùn)動(dòng)裝置、進(jìn)給箱、毛化裝置箱體8均裝于激光毛化機(jī)床的床身11上。
圖5為本發(fā)明中毛化裝置示意圖，毛化裝置箱體8上裝有測(cè)量頭5、聚焦頭6和斬光盤7，斬光盤7可為高鋁合金異形齒輪，通過動(dòng)平衡檢測(cè)及配研直接安裝在高速電機(jī)主軸上(1200r/min)，由變頻器作無級(jí)調(diào)速。
圖6為圖5的A-A剖面圖，毛化裝置裝聚焦頭6的聚焦軸由交流伺服電機(jī)通過滾珠絲杠副18、拔叉17驅(qū)動(dòng)作精密的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；裝測(cè)量頭5的檢測(cè)軸亦由交流伺服電機(jī)通過另一套滾珠絲杠副、拔叉驅(qū)動(dòng)作精密的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在所述聚焦軸、檢測(cè)軸的兩端均裝有接近開關(guān)的限位裝置，實(shí)現(xiàn)所述兩個(gè)軸的橫向限位保護(hù)。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由交流變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過具有防油、消聲性能的二級(jí)同步齒形帶，將轉(zhuǎn)速和扭矩轉(zhuǎn)遞給主軸，使主軸(軋輥)獲得11-200r/min的轉(zhuǎn)速范圍。進(jìn)給系統(tǒng)為分離傳動(dòng)，縱、橫向均由單獨(dú)的交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)半閉環(huán)控制，經(jīng)過機(jī)械消隙齒輪減速與精密滾珠絲杠副，帶動(dòng)縱、橫滑板沿床身導(dǎo)軌縱向或縱滑板導(dǎo)軌橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)。
1.床身床身是機(jī)床的基礎(chǔ)部分。在床身的前面設(shè)一輔助彈性滾動(dòng)導(dǎo)軌，通過滾動(dòng)導(dǎo)軌塊對(duì)縱滑板起到輔助支撐的作用，增強(qiáng)安裝在滑板上毛化裝置運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。
床身左端設(shè)有一油池，為床頭箱提供潤(rùn)滑油。床身上面設(shè)有四條導(dǎo)軌，前面兩條加上床身前面的輔助彈性滾動(dòng)導(dǎo)軌為滑板縱向?qū)к?，供滑板縱向移動(dòng)用；后面兩條為尾座移動(dòng)導(dǎo)軌，供尾座縱向移動(dòng)用。因此，滑板縱向移動(dòng)時(shí)不受尾座位置的限制。移動(dòng)部件的導(dǎo)軌面均裝有聚四氟乙烯的復(fù)合導(dǎo)軌板，不僅有降低摩擦系數(shù)、保持精度的優(yōu)點(diǎn)，還能起到吸振的作用。
縱滑板由縱向滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，滾珠絲杠的支撐結(jié)構(gòu)和安裝位置合理、剛性高、傳動(dòng)特性好。尾座由齒輪齒條傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
床身前面裝有坦克鏈?zhǔn)降耐暇€裝置。電氣線路、液壓、水冷和氣控管路通過拖線裝置與滑板上的相關(guān)裝置相聯(lián)，安全美觀。在床身的后面設(shè)有若干供尾座電源用的插銷座。
2.床頭箱床頭箱為一封閉的箱體。箱體內(nèi)全部傳動(dòng)軸均安裝在滾動(dòng)軸承上，其主軸裝在高精度的可調(diào)整徑向間隙的雙列向心短圓柱滾子軸承上，采用整體穿軸式結(jié)構(gòu)，故主軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精度高，并有足夠的剛性。床頭箱內(nèi)設(shè)有主傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸部件的潤(rùn)滑裝置。潤(rùn)滑電機(jī)通過齒輪泵將潤(rùn)滑油從床身油池輸送到每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)。系統(tǒng)上設(shè)有壓力保護(hù)裝置以保證主軸部件工作在可靠的潤(rùn)滑狀態(tài)，并在箱體上設(shè)有來油顯示和部分透氣膠管，使操作者可直接的觀測(cè)潤(rùn)滑狀態(tài)。
3.尾座尾座由上體和下體兩部分組成。上體是一整體的鑄鐵件，內(nèi)部裝有套筒、主軸、套筒手動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)、一組碟形彈簧、壓力傳感器及上部安裝的測(cè)力顯示儀、尾座主軸中的線水平方向前后移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。尾座下體也是一個(gè)整體鑄鐵件，設(shè)置有縱向快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)和手動(dòng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)、尾座固定卡緊機(jī)構(gòu)、止退機(jī)構(gòu)和潤(rùn)滑油泵等。
尾座主軸軸承采用高精度可調(diào)整徑向間隙的雙列圓柱滾子軸承，安裝在套筒里。主軸前端的頂尖通過插鍵，可以將主軸和套筒分開或連接。當(dāng)插鍵拔出時(shí)，為旋轉(zhuǎn)頂尖；當(dāng)插鍵插入時(shí)，為固定頂尖。主軸后端安裝的一組碟形彈簧是為了吸收被加工軋輥因熱膨脹的伸長(zhǎng)而保護(hù)相關(guān)機(jī)構(gòu)。碟形彈簧部位安裝的壓力傳感器及壓力顯示儀是為了便于操作工人控制預(yù)頂力及起到安全報(bào)警的作用。
尾座快速移動(dòng)和機(jī)械自動(dòng)鎖緊固定采用同一電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過手柄變換可分別實(shí)現(xiàn)尾座的縱向快速移動(dòng)和自動(dòng)鎖緊，并設(shè)有可靠的潤(rùn)滑裝置。
4.進(jìn)給箱進(jìn)給箱是縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中的一部分，內(nèi)部設(shè)有消隙齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。縱向交流伺服電機(jī)通過進(jìn)給箱的消隙齒輪降速將動(dòng)力傳至縱向滾珠絲杠并設(shè)有滾珠絲杠的預(yù)緊裝置。進(jìn)給箱體為一封閉的鑄鐵箱體，整個(gè)部件固定安裝在床身右下端處，并用保護(hù)罩封閉起來。
5.滑板機(jī)床滑板由縱滑板、橫滑板兩部分組成。
縱滑板由交流伺服電機(jī)通過進(jìn)給箱及滾珠絲杠副實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。橫滑板的運(yùn)動(dòng)是由裝在縱滑板上的交流伺服電機(jī)通過消隙齒輪及橫向滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)的?？v滑板下面設(shè)有輔助支撐導(dǎo)軌滾動(dòng)塊及縱橫導(dǎo)軌和橫向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的定時(shí)定量自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，在縱滑板的外側(cè)設(shè)置有引進(jìn)激光的光路支架。
橫滑板頂面上設(shè)有520mm×520mm的平面，以便于安裝毛化裝置。
為防止滑板及上部毛化裝置與卡盤發(fā)生碰撞，在縱滑板上裝有限位開關(guān)，與設(shè)有床身上的撞塊共同實(shí)現(xiàn)縱向限位保護(hù)。在橫滑板和縱滑板之間設(shè)有行程開關(guān)限位裝置，實(shí)現(xiàn)本機(jī)床的橫向限位保護(hù)(上述保護(hù)在編程上同時(shí)考慮了軟件保護(hù))。
6.毛化裝置毛化裝置為一封閉箱體，固定安裝在橫滑板上方，箱體內(nèi)傳動(dòng)軸全部安裝在軸承上。
由激光器出來的激光束經(jīng)反射鏡折射進(jìn)入毛化裝置后，由聚焦透鏡進(jìn)行聚焦，并通過斬光盤將連續(xù)激光變成滿足工藝需要脈沖光束。
與毛化裝置連接采用專門為工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)的美國(guó)PRC公司激光器，包括激光諧振腔、高壓電源、控制系統(tǒng)、渦輪風(fēng)機(jī)、熱交換器、變頻器、混氣單元、光閘、真空泵·壓力控制閥、冷卻系統(tǒng)等部件，其主要技術(shù)參數(shù)見表1。
表1激光器的主要技術(shù)參數(shù)


毛化裝置裝測(cè)量頭的檢測(cè)軸、裝聚焦透鏡的聚焦軸分別由交流伺服電機(jī)通過滾珠絲杠副、拔叉驅(qū)動(dòng)作精密的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在所述兩個(gè)軸的兩端均裝有接近開關(guān)的限位裝置，實(shí)現(xiàn)所述兩個(gè)軸的橫向限位保護(hù)。
其斬光盤(高鋁合金異形齒輪)通過動(dòng)平衡檢測(cè)及配研直接安裝在高速電機(jī)主軸上(1200r/min)，由變頻器作無級(jí)調(diào)速。
在毛化裝置的右方安裝有測(cè)吹裝置，以便于毛化加工時(shí)提供設(shè)定壓力、流量的側(cè)吹氣體。
在毛化裝置的上方安裝有工業(yè)攝像頭，并通過視頻線與操作控制臺(tái)上的顯示屏連接。
7.控制系統(tǒng)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)為SINVMERIK 840D系統(tǒng)，系統(tǒng)及電氣均安裝在密閉的電控箱內(nèi)。為方便操作，操作控制臺(tái)設(shè)置在機(jī)床前后端，控制臺(tái)上裝有實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的屏幕顯示器，可直接觀察到毛化加工區(qū)域的現(xiàn)況。機(jī)床所有的控制功能及激光器、冷水機(jī)組的部分控制功能均設(shè)置在操作面板上。此外，在床頭箱前面設(shè)有主軸傳動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)和急停按鈕。
本發(fā)明經(jīng)濟(jì)效益分析(1)節(jié)約換輥時(shí)間由于毛化后平整機(jī)工作輥的耐磨性能提高，平整機(jī)工作輥的單次上機(jī)使用周期增長(zhǎng)，按平整機(jī)平均換輥周期400噸/對(duì)(不毛化為200噸/對(duì))計(jì)，2003年2月至2005年2月產(chǎn)量為398000噸，少換輥995次，每換一次軋輥需要0.5小時(shí)，則共節(jié)約換輥時(shí)間497.5小時(shí)，按平均機(jī)時(shí)產(chǎn)量100噸/小時(shí)計(jì)算，可以增加產(chǎn)量49750噸，按過去25個(gè)月噸材固定費(fèi)用300元/噸材計(jì)算，可節(jié)約成本1492.5萬元；按平均市場(chǎng)價(jià)格5700元/噸(目前市場(chǎng)平均價(jià)格為7500元/噸)計(jì)算，新增產(chǎn)值28357.5萬元；按每噸鋼平均利潤(rùn)400元/噸計(jì)算，可創(chuàng)造利潤(rùn)1990萬元。
(2)節(jié)約軋輥消耗平整機(jī)工作輥使用壽命提高約一倍，使得平整機(jī)的軋輥消耗下降50％，軋輥總體消耗水平下降了12kg/。t按目前市場(chǎng)冷軋用Cr3鍛鋼工作輥價(jià)33000元/t計(jì)算，使用毛化平整工作輥以來軋輥消耗節(jié)約金額為157.608萬元。
另外，12支隨機(jī)輥增加使用直徑22mm/支，相當(dāng)于節(jié)省(22/52)×12＝5.077支新輥，14支淬硬層不夠的軋輥增加使用直徑8mm/支節(jié)省(8/52)×12＝2.154支新輥，共節(jié)省新輥7.231支，新輥重量為4.642噸/支，則節(jié)約金額為110.77萬元。
權(quán)利要求
1.一種軋輥激光毛化機(jī)床，包括床身、床頭箱、尾座、軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置、毛化裝置和控制系統(tǒng)，其特征在于(1)床頭箱、尾座、滑板、軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置、毛化裝置、進(jìn)給箱均位于同一床身上；床身前部軸向設(shè)有滑板縱向?qū)к墸采砗蟛枯S向設(shè)有尾座移動(dòng)導(dǎo)軌；(2)床頭箱固定安裝在床身上，內(nèi)設(shè)有由主傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的床頭箱主軸，床頭箱主軸上裝有卡盤和頂尖；(3)尾座設(shè)于尾座移動(dòng)導(dǎo)軌上，尾座由齒輪齒條傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)，尾座內(nèi)部裝有套筒、尾座主軸；尾座主軸通過軸承安裝在套筒里，尾座主軸前端為頂尖；所述床頭箱主軸上的卡盤、頂尖與尾座上的頂尖構(gòu)成軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置；(4)滑板由縱滑板和裝于其上的橫滑板兩部分組成，縱滑板由縱向滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，橫滑板與縱滑板之間裝有橫向滾珠絲杠，橫滑板頂面上安裝毛化裝置；(5)進(jìn)給箱固定安裝在床身尾端，內(nèi)部設(shè)有與縱向滾珠絲杠連接的消隙齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的軋輥激光毛化機(jī)床，其特征在于所述的主傳動(dòng)系統(tǒng)由交流變頻電機(jī)通過二級(jí)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)床頭箱主軸，或者由交流變頻電機(jī)通過一級(jí)變速箱和一級(jí)同步齒形帶驅(qū)動(dòng)床頭箱主軸；進(jìn)給系統(tǒng)為分離傳動(dòng)，縱滑板由縱向交流伺服電機(jī)通過進(jìn)給箱的消隙齒輪及縱向滾珠絲杠副帶動(dòng)沿床身滑板縱向?qū)к墝?shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，橫滑板由裝在縱滑板上的橫向交流伺服電機(jī)通過消隙齒輪及橫向滾珠絲杠帶動(dòng)沿縱滑板上橫向?qū)к墝?shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軋輥激光毛化機(jī)床，其特征在于所述尾座、縱滑板、橫滑板與相應(yīng)的尾座移動(dòng)導(dǎo)軌、滑板縱向?qū)к?、橫向?qū)к壍慕佑|面均采用聚四氟乙烯貼塑工藝；所述尾座主軸后方裝有4組碟形彈簧，碟形彈簧部位裝有壓力傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的軋輥激光毛化機(jī)床，其特征在于尾座主軸軸承采用高精度可調(diào)整徑向間隙的雙列圓柱滾子軸承，安裝在套筒里，尾座主軸前端的頂尖設(shè)有插鍵，用于將尾座主軸和套筒分開或連接，插鍵拔出時(shí)，為旋轉(zhuǎn)頂尖；插鍵插入時(shí)，為固定頂尖。
全文摘要
軋輥激光毛化機(jī)床，屬于激光加工設(shè)備，軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置與毛化裝置由同一床身支承，解決其相對(duì)穩(wěn)定性、保證毛化質(zhì)量，降低機(jī)床成本。本發(fā)明床頭箱、尾座、滑板、軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置、毛化裝置、進(jìn)給箱均位于同一床身上；床頭箱主軸裝有卡盤和頂尖，尾座主軸前端為頂尖，床頭箱主軸卡盤、頂尖與尾座頂尖構(gòu)成軋輥支承運(yùn)動(dòng)裝置；滑板由縱滑板和橫滑板組成，橫滑板上安裝毛化裝置。本發(fā)明軋輥支撐與毛化裝置在同一床身，固有頻率一致，保證軋輥工作面與毛化頭相對(duì)位置穩(wěn)定和毛化質(zhì)量；軋輥以兩端中心孔定位，頂尖與軋輥同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速可達(dá)250rpm，大幅度提高加工效率；軋輥旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，毛化裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)、激光器不動(dòng)的飛行光路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用、機(jī)床成本低。
文檔編號(hào)B23K26/42GK1745954SQ200510019568
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月9日
發(fā)明者阮海洪, 徐安定, 陳峽平, 胡新平 申請(qǐng)人:武漢華工激光工程有限責(zé)任公司