一种激光熔覆侧向送粉喷嘴的可调夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光加工设备领域，特别是指一种激光熔覆侧向送粉喷嘴的可调夹具。
【背景技术】
[0002]激光加工技术是利用高能量密度激光束对材料进行非接触式加工的一类先进加工方法的总称。激光熔覆是发展较为活跃的激光加工技术之一，其原理是利用铺粉或送粉的方法在工件表面喷洒金属粉末，并使高能激光束聚焦在工件表面，聚焦激光束照射工件表面的金属粉末，焦点位置的金属粉末和工件表面薄层发生熔化，形成一定形状和大小的熔池，当激光束焦点以一定速度按预定轨迹运动，激光束移开后的熔池迅速凝固，从而在工件表面激光束扫过的区域熔覆上一层具有特殊物理、化学或力学性能的金属涂层。
[0003]目前，激光熔覆技术按照金属粉末送给的方式主要有三种方法:铺粉法、同轴送粉法和侧向送粉法。其中，侧向送粉法激光熔覆加工系统主要包括激光器、光路系统、送粉器、数控加工机床和加工头等，为了实现加工过程中的同步送粉，其中加工头内一般包含一个金属粉末送给装置。金属粉末送给装置一般是相对激光筒固定的安装连接方式，即加工过程中粉末束与激光束之间的夹角是固定的，要调整该夹角需要将二者拆卸开并重新调整后再安装起来，调整很不方便，也不能在加工过程中调整。
[0004]专利号为201410833629.4的中国发明专利《用于固定测温装置镜头的可调夹具及测温装置》中公开了一种用于固定测温装置镜头的可调夹具，其结构也可用于激光熔覆侧向送粉喷嘴的夹持装置。这种一种激光熔覆侧向送粉喷嘴的可调夹具，包括固定结构、第一板、第二板和支撑结构，固定结构设置有贯通该结构且用于固定镜头的配合孔;固定结构相对于配合孔贯通方向的任意侧设置有间距为a的第一孔和第二孔;第一板上开设有连接孔和以该连接孔中心为圆心、以长度a为半径的设定弧度的圆弧槽;第一孔和连接孔可活动连接，第二孔与圆弧槽配合;第一板与第二板成设定角度连接，第二板上开设有直线导槽;支撑结构上设置有与直线导槽配合的至少两个第三孔，第三孔中设置有穿过直线导槽且能阻挡第二板的结构。这种一种激光熔覆侧向送粉喷嘴的可调夹具虽然结构简单，但需要手动松紧螺母调节送粉喷嘴的相对位置，在手动调节过程中不可避免产生振动，无法调节到准确的位置，同时在量程太小，精确度太低，无法精确调节。
【发明内容】
[0005]本发明解决了现有技术中激光熔覆侧向送粉喷嘴在调节过程中无法精密调节，手动调节过程中因手的抖动使定位产生偏差的不足在的问题，提出一种激光熔覆侧向送粉喷嘴的可调夹具。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
一种激光熔覆侧向送粉喷嘴的可调夹具，其组成包括:固定机构、转动机构、移动机构、升降机构，所述固定机构通过螺母与转动机构连接固定，转动机构通过螺栓螺母与连接架一端平板连接固定，移动机构通过螺钉与连接架另一端法兰盘连接固定，升降机构与移动机构通过螺钉连接固定，升降机构通过螺钉与支撑架一端平面连接固定，支撑架另一端平板与激光设备通过螺钉连接固定。
[0007]所述固定机构包括手棒、自锁丝杠、导向座、压块、夹具体;手棒与自锁丝杠一端轴内孔配合；自锁丝杠与导向座配合，自锁丝杠一端轴内水平位置孔与手棒配合，另一端轴与压块配合;导向座与夹具体通过螺纹连接
所述转动机构包括支撑板、摇杆、丝杠螺母机构，支撑板上设置有连接孔和以该连接孔中心为圆心、以长度a为半径的设定弧度的圆弧槽，所述连接孔和圆弧槽均沿相同方向贯通该第一板;摇杆一端设置有带有键槽的孔，可以通过键与固定机构键槽连接，带动固定机构整体转动，摇杆另一端与丝杠螺母机构连接，随螺母移动;丝杠螺母机构包括丝杠、螺母、轴承、轴承座，螺母与摇杆另一端连接，螺母连接在丝杠上，丝杠通过轴承固定在轴承座，轴承座通过螺栓螺母固定在支撑板上。
[0008]所述移动机构包括支撑板、梯形丝杠、滑动螺母、滑块、轴承座、刻度盘、手轮;支撑板与轴承座通过螺栓螺母连接，支撑板与滑块配合;两个滑动螺母通过螺钉固定在滑块两侧，两个滑动螺母可以通过调整垫片调节两者位置关系;梯形丝杠与滑动螺母配合，梯形丝杠通过双推轴承与深沟球轴承固定在轴承座上，梯形丝杠轴一端与刻度盘和手轮连接;刻度盘与梯形丝杠一端轴通过紧固螺钉连接;手轮通过键与梯形丝杠一端轴末端连接。
[0009]所述升降机构包括壳体、蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杠螺母机构、刻度盘、手轮;蜗轮通过一对圆锥滚子轴承固定在壳体内；滚珠丝杠螺母机构与蜗轮配合，两个螺母通过螺钉与蜗轮两端连接，两个螺母通过调整垫片调节两者位置;蜗杆通过一对圆锥滚子轴承固定在壳体内，蜗杆一端轴连接刻度盘与手轮;刻度盘与蜗杆一端轴通过紧固螺钉连接;手轮通过键与梯形丝杠一端轴末端连接。
[0010]所述夹具体一端轴上开有键槽，末端刻有螺纹，开有键槽轴段通过键与摇杆连接，末端螺纹安装螺母进行紧固。
[0011]滑块底部开有水平方向T型槽，螺栓在槽内配合，螺栓与滑块底部摇杆另一端孔位于同一轴线，螺栓通过支撑板在支撑板侧面通过螺母连接固定。
[0012]支撑板采用燕尾与矩形组合的形式，矩形槽下部有压板通过螺钉与支撑板连接固定，矩形槽内侧有镶条与螺钉接触，螺钉与矩形槽侧壁连接固定。
[0013]轴承座双推轴承通过滑动丝杠轴肩定位，深沟球轴承通过套筒与双推轴承定位，轴承端盖通过螺钉固定在轴承座，轴承端盖定位深沟球轴承。
[0014]壳体上下端为通孔，通孔上下端通过螺钉固定轴承端盖。
[0015]紧固螺钉松开，刻度盘可以沿蜗杆轴轴向转动，紧固螺钉拧紧，刻度盘随蜗杆轴转动。
[0016]本发明的有益效果是:
1.本发明使用转动机构对固定机构进行角度调节时，摇杆一端与固定机构连接，一端与移动滑块连接，由于摇杆与固定机构分离，可以使摇杆加工的更长，可以大大提高调节角度过程中的精度，现有激光熔覆的可调夹具角度调节机构中，固定机构底部一端固定，另一端转动调节，固定机构长度为调节半径，调节半径太短使调节精度太低。与摇杆末端连接的滑块由丝杠带动进行上下移动，滑块带动摇杆在弧形槽内转动，将活动的转动转为直线移动，再将直线移动转为固定的转动，通过转动固定的丝杠带动摇杆转动代替了手动带动摇杆大范围转动，避免了直接手动转动摇杆因振动等人为因素产生的误差。同时丝杠具有自锁功能，可以解决在激光熔覆加工过程中机械振动产生的误差。
[0017]2.本发明使用移动机构对激光熔覆侧向送粉喷嘴进行水平位置调节时，将转动机构安装在滑块上，滑块由梯形丝杠带动，将原有的直接直线移动调节转化为转动调节，传动丝杠的小导程使丝杠转动一周直线运动距离很短，提高了直线调节的精度。同时安装了圆形刻度盘，使转动能够控制，使直线调节大大方便。
[0018]3.本发明使用升降机构对激光熔覆侧向送粉喷嘴进行高度调节时，由滚珠丝杠副带动整个固定机构、转动机构、移动机构进行高度调节，滚珠丝杠副相比滑动丝杠精度更高、摩擦力更小，解决了直接手动调节高度因机构受重力过大产生的调节不准确的问题。螺母绕丝杠轴线转动时，直接手动转动不方便，通过可以自锁的蜗轮蜗杆副来进行变向，同时因蜗轮蜗杆副的自锁作用，防止在激光熔覆工作过程中因重力影响精度降低的现象。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本发明激光熔覆侧向送粉的可调夹具立体图；
图2为本发明固定结构和转动结构立体图；
图3为本发明固定结构和转动结构俯视图；
图4为本发明转动结构支撑板主视图；
图5为本发明移动结构剖面图；
图6位本发明移动机构的A-A向剖面图；
图7为本发明升降结构第一部分剖面图；
图8为本发明升降结构第二部分剖面图；
图9为本发明升降结构蜗杆装配图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]如图1?9所示，本发明提供了一种激光熔覆侧向送粉的可调夹具，包括固定机构和转动机构1、移动机构2、升降机构3、固定架4、支撑架5，所述固定机构通过螺母与转动机构连接固定，转动机构I通过螺栓螺母与支撑架5—端平板连接固定，移动机构2通过螺钉与支撑架5另一端法兰盘连接固定，升降机构3与移动机构2通过螺钉连接固定，升降机构3通过螺钉与固定架4 一端平面连接固定，固定架4另一端平板与激光设备通过螺钉连接固定。
[0023]所述固定机构包括手棒102、自锁丝杠101、导向座103、压块105、夹具体104;手棒102与自锁丝杠1I —端轴内孔配合；自锁丝杠1I与导向座103配合，自锁丝杠101 —端轴内水平位置孔与手棒102配合，另一端轴与压块105配合;导向座103与夹具体104通过螺纹连接。
[0024]所述转动机构包括支撑板110、摇杆106、丝杠108、滑块107、轴承座109和112、导向螺栓111、键113，支撑板110上设置有连接孔110-1和以