一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光增材制造的技術領域,具體涉及一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置。
【背景技術】
[0002]激光增材制造設備一般包括激光器、送料單元、密封腔和多軸數控系統等組成部分。當數控系統需要實現旋轉運動時,需在直線軸(如X、Y、Z)之外增加旋轉軸(如C軸),如圖1所示,旋轉軸通過其上安裝平臺裝夾增材制造基材。現有帶旋轉軸的激光增材制造裝置均將旋轉軸置于密封腔內部,然而,旋轉軸電機及其變速傳動機構作為精密轉動部件,包含齒輪等精密部件且使用潤滑油。在激光增材制造過程中,密封腔體內的粉末、散射激光、高溫等將導致其齒輪卡滯、潤滑油汽化等,致使旋轉軸難以長期、穩定工作。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就是為了解決以上述問題,將旋轉軸置于密封腔外部,通過連桿穿過密封腔壁實現傳動,從而使旋轉軸免受粉末、高溫和散射激光輻照的危害,能夠長時、穩定工作。
[0004]本實用新型解決關鍵技術問題的技術方案是:一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,包括轉臺、密封腔,所述轉臺設置在密封腔外,所述激光增材制造裝置還包括連桿,所述連桿穿過密封腔壁,所述連桿的一端在密封腔外與轉臺連接,另一端在密封腔內。
[0005]其中,所述激光增材制造裝置還包括軸承,所述軸承安裝在密封腔壁,所述連桿穿過所述軸承,所述軸承的內徑大于等于連桿穿過軸承部分的外徑。
[0006]其中,所述密封腔壁上具有孔,所述連桿的另一端通過密封腔壁上的孔導入密封腔內,密封腔壁上的孔內徑大于等于連桿通過密封腔壁上的孔部分的外徑。
[0007]其中,所述轉臺和所述密封腔固定于直線軸數控工作臺。
[0008]其中,所述軸承的內徑與連桿通過軸承部分外徑尺寸差不超過0.2mm。
[0009]其中,密封腔壁上的孔內徑與連桿通過密封腔壁上的孔的外徑尺寸差不超過1mm。
[0010]其中,所述密封腔通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔內壓力大于等于密封腔外部大氣壓力。
[0011]其中,所述密封腔通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔內壓力較密封腔外部大氣壓高5?lOOOPa。
[0012]其中,所述保護氣體為氬氣、氦氣、氮氣、二氧化碳中的任一種或任幾種的混合。
[0013]本實用新型采用以上方案的有益效果:由于旋轉軸置于密封腔外部,密封腔壁能夠阻擋密封腔內的粉末、散射的激光和大部分熱量,從而使其避免粉末污染、激光輻照和高溫,進而提高使用壽命和可靠性,且易于維護和保養。
【附圖說明】
[0014]圖1為現有技術中激光增材制造裝置示意圖;其中,1為密封腔,2為旋轉軸,3為直線軸數控工作臺;
[0015]圖2為本實用新型一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置示意圖;其中,1為密封腔,2為旋轉軸,3為直線軸數控工作臺,4為連桿,5為軸承。
[0016]圖3為本實用新型一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置示意圖;其中,1為密封腔,2為旋轉軸,3為直線軸數控工作臺,4為連桿,6為密封腔上的孔。
【具體實施方式】
[0017]為了解決現有技術中的問題,本實用新型將旋轉軸置于密封腔外部,通過連桿穿過密封腔壁實現傳動,從而使旋轉軸免受粉末、高溫和散射激光輻照的危害,能夠長時、穩定工作。
[0018]本實用新型提供一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,包括轉臺、密封腔,其特征是:所述轉臺設置在密封腔外,所述激光增材制造裝置還包括連桿,所述連桿穿過密封腔壁,所述連桿的一端在密封腔外與轉臺連接,另一端在密封腔內。
[0019]下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]實施例1
[0021]如圖2所示,本實用新型提供一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,包括直線軸數控工作臺3的轉臺2、密封腔1,還包括連桿4、軸承5 ;所述轉臺2設置在密封腔1外,所述連桿4一端在密封腔外與轉臺2連接,另一端在密封腔1內,連桿4通過安裝在密封腔壁的軸承5,軸承的內徑大于等于連桿4通過軸承部分的外徑。
[0022 ]所述轉臺2可固定于直線軸數控工作臺3。
[0023]所述軸承5的內徑可與連桿4通過軸承部分外徑尺寸差不超過0.2_。
[0024]所述密封腔1通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔1內壓力大于等于密封腔1外部大氣壓力。具體地,所述密封腔1通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔1內壓力較密封腔1外部大氣壓高5?lOOOPa。
[0025]所述保護氣體包括氬氣、氦氣、氮氣、二氧化碳的任一種或任幾種的混合,本領域技術人員可根據增材制造所用材料特性選擇。
[0026]實施例2
[0027]如圖3所示,本實用新型還提供一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,包括直線軸數控工作臺3的轉臺2、密封腔1,還包括連桿4;所述轉臺2設置在密封腔1外,所述連桿4 一端在密封腔外與轉臺連接,另一端在密封腔1內,另一端通過密封腔壁上的孔6導入密封腔內,密封腔壁上的孔6內徑大于等于連桿4通過密封腔壁上的孔部分的外徑。
[0028]所述密封腔壁上的孔6內徑與連桿4通過軸承部分外徑尺寸差不超過1mm。
[0029]所述密封腔1通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔1內壓力大于等于密封腔1外部大氣壓力。
[0030]所述密封腔1通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔1內壓力較密封腔1外部大氣壓高5?lOOOPa。
[0031]所述保護氣體包括氬氣、氦氣、氮氣、二氧化碳的任一種或任幾種的混合,本領域技術人員可根據增材制造所用材料特性選擇。
[0032]采用上述結構后,在激光增材制造過程中,輸送的金屬、非金屬、陶瓷等材料粉末完全被限制在密封腔內部,而置于外部的轉臺不會受到輸送粉末的污染,避免其電機、變速齒輪等精密傳動機構旋轉、咬合、傳動受影響,從而保證正常工作。同時,轉臺置于密封腔外部,激光增材制造過程中散射激光被密封腔壁完全遮擋,使其免受激光輻照而快速升溫,其內部的潤滑油也避免過快損耗或被散射激光點燃而發煙。
[0033]以上所述的【具體實施方式】,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本實用新型的【具體實施方式】而已,并不用于限定本實用新型的保護范圍,凡在本實用新型的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,包括轉臺(2)、密封腔(1),其特征是:所述轉臺(2)設置在密封腔(1)外,所述激光增材制造裝置還包括連桿(4),所述連桿(4)穿過密封腔壁,所述連桿(4)的一端在密封腔(1)外與轉臺(2)連接,另一端在密封腔(1)內。2.根據權利要求1所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述激光增材制造裝置還包括軸承(5),所述軸承(5)安裝在密封腔壁,所述連桿(4)穿過所述軸承(5),所述軸承(5)的內徑大于等于連桿(4)穿過軸承部分的外徑。3.根據權利要求1所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述密封腔壁上具有孔(6),所述連桿(4)的另一端通過密封腔壁上的孔(6)導入密封腔(1)內,密封腔壁上的孔(6)內徑大于等于連桿通過密封腔壁上的孔部分的外徑。4.根據權利要求2或3所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述轉臺(2)和所述密封腔(1)固定于直線軸數控工作臺(3)。5.根據權利要求2所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述軸承(5)的內徑與連桿(4)通過軸承部分外徑尺寸差不超過0.2_。6.根據權利要求3所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:密封腔壁上的孔(6)內徑與連桿(4)通過密封腔壁上的孔的外徑尺寸差不超過1_。7.根據權利要求1所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述密封腔(1)通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔(1)內壓力大于等于密封腔(1)外部大氣壓力。8.根據權利要求7所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述密封腔(1)通入可控流量或壓力的保護氣體,使密封腔(1)內壓力較密封腔(1)外部大氣壓高5?1000Pao9.根據權利要求7或8所述的一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,其特征是:所述保護氣體為氬氣、氦氣、氮氣、二氧化碳中的任一種或任幾種的混合。
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉軸外置的激光增材制造裝置,包括轉臺(2)、密封腔(1),其特征是:所述轉臺(2)設置在密封腔(1)外,所述激光增材制造裝置還包括連桿(4),所述連桿(4)穿過密封腔壁,所述連桿(4)的一端在密封腔(1)外與轉臺(2)連接,另一端在密封腔(1)內。本實用新型有益效果:由于旋轉軸置于密封腔外部,密封腔壁能夠阻擋密封腔內的粉末、散射的激光和大部分熱量,從而使其避免粉末污染、激光輻照和高溫,進而提高使用壽命和可靠性,且易于維護和保養。
【IPC分類】B22F3/105, B28B1/00
【公開號】CN205096540
【申請號】CN201520883017
【發明人】王華明, 張述泉, 田象軍, 李安, 湯海波, 劉棟, 李佳, 張凌云
【申請人】北京航空航天大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月6日