一種激光加工機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光加工機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光加工機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]自從1960年第一臺(tái)激光器問(wèn)世以來(lái)，激光產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在世界范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展。激光加工是激光應(yīng)用的首要領(lǐng)域，為了完成激光加工操作就必須將激光束與加工工件進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而激光加工機(jī)床就是高性能的激光器與加工工件之間的橋梁。工件經(jīng)過(guò)激光表面熱處理，工件表面具有高硬度、耐磨等機(jī)械特性，在冶金等行業(yè)具有很高的使用價(jià)值。
[0004]數(shù)控激光加工機(jī)床是激光束高亮度(高功率)、高方向性特性的一種技術(shù)應(yīng)用。其基本原理是把具有足夠功率(或能量)的激光束聚焦(焦點(diǎn)光斑直徑可小于0.0lmm)后，照射到材料適當(dāng)?shù)牟课?，材料接受激光照射能量后，?-1ls內(nèi)便開(kāi)始將光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，被照部位迅速升溫。根?jù)不同的光照參量，材料可以發(fā)生氣化、熔化、金相組織變化以及產(chǎn)生相當(dāng)大的熱應(yīng)力，從而達(dá)到工件材料被去除、連接、改性和分離等加工目的。激光焊接是用激光作為熱源對(duì)材料進(jìn)行加熱，使材料熔化而聯(lián)接的工藝方法。激光可對(duì)高熔點(diǎn)材料進(jìn)行焊接，不僅能焊接同種材料，而且可以焊接不同的材料，甚至還可以焊接金屬與非金屬材料。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種激光加工機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種激光加工機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)，包括高功率激光發(fā)生器、激光功率顯不儀、光閘、Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、水電氣安裝線路、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)、X軸電機(jī)、X軸進(jìn)給絲杠、Y軸進(jìn)給絲杠、Z軸進(jìn)給絲杠、水平電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)、機(jī)座、激光器電氣和綜合操縱箱，所述機(jī)座一端上設(shè)置有激光器電氣，所述激光器電氣上方從左至右依次設(shè)置有高功率激光發(fā)生器、激光功率顯示儀和光閘，所述機(jī)座上方連接設(shè)置主軸箱，所述主軸箱上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)，所述機(jī)座上方通過(guò)設(shè)置機(jī)柱連接設(shè)置有工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)置有Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)，所述機(jī)柱內(nèi)部設(shè)置有水電氣安裝線路，所述機(jī)座的另一端上設(shè)置有X軸電機(jī)和綜合操縱箱，所述Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)和X軸電機(jī)通過(guò)水電氣安裝線路分別與綜合操縱箱相連，所述機(jī)座右端連接設(shè)置有水平電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)，所述X軸電機(jī)、Y軸電機(jī)和Z軸電機(jī)上分別對(duì)應(yīng)連接設(shè)置有X軸進(jìn)給絲杠、Y軸進(jìn)給絲杠和Z軸進(jìn)給絲杠，所述綜合操縱箱內(nèi)部設(shè)置有CPU處理器、兩塊PP72 / 48模塊和電源模塊，所述機(jī)座上設(shè)置有機(jī)床控制面板和機(jī)床電氣，所述高功率激光發(fā)生器上設(shè)置有激光器控制面板。
[0008]作為優(yōu)選，所述綜合操縱箱上設(shè)置有接口隔離器、NC鍵盤(pán)和電子手輪，所述CPU處理器通過(guò)接口隔離器與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連，所述NC鍵盤(pán)和電子手輪分別與CPU處理器相連，所述CPU處理器通過(guò)信號(hào)線依次與兩塊PP72 / 48模塊相連，其中一塊PP72 / 48模塊通過(guò)信號(hào)線分別與機(jī)床控制面板和機(jī)床電氣相連，另一塊PP72 / 48模塊通過(guò)信號(hào)線分別與激光器控制面板和激光電氣相連，所述電源模塊的總線模塊通過(guò)導(dǎo)線依次與兩塊PP72 /48模塊相連。
[0009]作為優(yōu)選，所述Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)和X軸電機(jī)通過(guò)通過(guò)信號(hào)電纜分別與電源模塊的功率模塊相連，所述電源模塊內(nèi)部總線模塊通過(guò)電機(jī)電纜分別與Y軸電機(jī)、Z軸電機(jī)、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)和X軸電機(jī)相連。
[0010]作為優(yōu)選，所述電源模塊連接設(shè)置有主電源接口。
[0011]作為優(yōu)選，所述綜合操縱箱上設(shè)置有觸摸操作顯示屏和控制按鈕。
[0012]作為優(yōu)選，所述機(jī)座內(nèi)底部設(shè)置減震裝置，所述機(jī)座上方設(shè)置有移動(dòng)導(dǎo)軌。
[0013]本發(fā)明通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)中配置了 CPU處理器和兩塊PP72 / 48模塊，用來(lái)驅(qū)動(dòng)激光加工機(jī)床中的X、Y、Z三個(gè)直線進(jìn)給軸電機(jī)和平面轉(zhuǎn)盤(pán)電機(jī)以及旋轉(zhuǎn)主軸的電機(jī)。Χ、Υ、Ζ三個(gè)直線進(jìn)給軸分別由交流數(shù)字伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)激光束在不同坐標(biāo)上的三維聯(lián)動(dòng)，平面轉(zhuǎn)盤(pán)和旋轉(zhuǎn)主軸也采用交流數(shù)字伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不同的加工速度要求。系統(tǒng)根據(jù)工件加工的要求通過(guò)X、Y、Z三個(gè)直線進(jìn)給軸和平面轉(zhuǎn)盤(pán)或與旋轉(zhuǎn)主軸結(jié)合完成四軸聯(lián)動(dòng)。激光準(zhǔn)直裝置可以保證準(zhǔn)確定位激光束在加工工件上的位置及光斑的大小。直線進(jìn)給軸x、Y、z在機(jī)床上都裝有相應(yīng)的限位開(kāi)關(guān)保證機(jī)床進(jìn)給量程。機(jī)床相應(yīng)位置裝有改變光束方向的反射鏡，并根據(jù)實(shí)際要求帶有一定聚光性，保證合格的光束到達(dá)工件表面；
激光加工機(jī)床能夠?qū)﹄娏?、冶金、有色金屬冶煉、模具、汽?chē)制造、制糖等行業(yè)的貴重零部件如乳錕、軸、齒輪、模具等進(jìn)行激光表面熱處理；運(yùn)行平穩(wěn)、加工質(zhì)量穩(wěn)定、維修方便，具有良好的靜、動(dòng)態(tài)特性；內(nèi)設(shè)數(shù)控、內(nèi)置PLC、驅(qū)動(dòng)裝置之間所有的通訊連接均通過(guò)一個(gè)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此大大地簡(jiǎn)化了安裝和接線，而且抗干擾能力也有所提高。
[0014]
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明數(shù)控系統(tǒng)硬件的連接框圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明；下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]如圖1-2所示，本發(fā)明涉及一種激光加工機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)，包括高功率激光發(fā)生器1、激光功率顯示儀2、光閘3、Y軸電機(jī)4、Z軸電機(jī)5、水電氣安裝線路6、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)7、X軸電機(jī)8、X軸進(jìn)給絲杠9、Y軸進(jìn)給絲杠14、Z軸進(jìn)給絲杠15、水平電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)10、機(jī)座11、激光器電氣12和綜合操縱箱13，所述機(jī)座11 一端上設(shè)置有激光器電氣12，所述激光器電氣12上方從左至右依次設(shè)置有高功率激光發(fā)生器1、激光功率顯示儀2和光閘3，所述機(jī)座11上方連接設(shè)置主軸箱，所述主軸箱上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)7，所述機(jī)座11上方通過(guò)設(shè)置機(jī)柱連接設(shè)置有工作臺(tái)，所述工作臺(tái)上設(shè)置有Y軸電機(jī)4和Z軸電機(jī)5，所述機(jī)柱內(nèi)部設(shè)置有水電氣安裝線路6，所述機(jī)座I的另一端上設(shè)置有X軸電機(jī)8和綜合操縱箱13，所述Y軸電機(jī)4、Z軸電機(jī)5、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)7和X軸電機(jī)8通過(guò)水電氣安裝線路6分別與綜合操縱箱13相連，所述機(jī)座11右端連接設(shè)置有水平電機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)10，所述X軸電機(jī)8、Y軸電機(jī)4和Z軸電機(jī)5上分別對(duì)應(yīng)連接設(shè)置有X軸進(jìn)給絲杠9、Y軸進(jìn)給絲杠14和Z軸進(jìn)給絲杠15，所述綜合操縱箱13內(nèi)部設(shè)置有CPU處理器、兩塊PP72 / 48模塊和電源模塊，所述機(jī)座11上設(shè)置有機(jī)床控制面板和機(jī)床電氣，所述高功率激光發(fā)生器I上設(shè)置有激光器控制面板。
[0019]所述綜合操縱箱13上設(shè)置有接口隔離器、NC鍵盤(pán)和電子手輪，所述CPU處理器通過(guò)接口隔離器與個(gè)人計(jì)算機(jī)相連，所述NC鍵盤(pán)和電子手輪分別與CPU處理器相連，所述CPU處理器通過(guò)信號(hào)線依次與兩塊PP72 / 48模塊相連，其中一塊PP72 / 48模塊通過(guò)信號(hào)線分別與機(jī)床控制面板和機(jī)床電氣相連，另一塊PP72 / 48模塊通過(guò)信號(hào)線分別與激光器控制面板和激光電氣相連，所述電源模塊的總線模塊通過(guò)導(dǎo)線依次與兩塊PP72 / 48模塊相連。
[0020]所述Y軸電機(jī)4、Z軸電機(jī)5、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)7和X軸電機(jī)8通過(guò)通過(guò)信號(hào)電纜分別與電源模塊的功率模塊相連，所述電源模塊內(nèi)部總線模塊通過(guò)電機(jī)電纜分別與Y軸電機(jī)4、Z軸電機(jī)5、旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)7和X軸電機(jī)8相連。
[0021 ] 所述電源模塊連接設(shè)置有主電源接口。
[0022]所述綜合操縱箱13上設(shè)置有觸摸操作顯示屏和控制按鈕