Фокусирующий узел лазерной технологической установки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9 23 К 26/О РЕТЕНИЯ е 1 ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ РИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский политехнический институт и50-летия Великой Октябрьской социалисческой революции и Черкасское научнпроизводственное объединение "Ротор"(56) Кобаяси Акира. Применение лазеродля прошивания и резки изделий. "МасЬ", 1978, т, 30, М 6, с, 715 - 721.(54) ФОКУСИРУЮЩИЙ УЗЕЛ ЛАЗЕРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ(57) Использование: контурная лазернаятановка, Сущность изобретения: фокуси Изобретение относится к лазерному технологическому оборудованию для контурной резки, сварки и поверхностной обработки, выполняемым сфокусированным пучком лазерного излучения по кольцевым траекториям с соосной подачей газа, и может найти применение в различных обрабатывающих отраслях промышленности,Известные конструкции фокусирующих . узлов для обработки по контуру окружности при помощи вращающейся линзы характеризуются низким достижимым уровнем качества обработки из-за трудности доставки газа соосно с пучком излучения.Цель изобретения является повышение качества обработки.С этой целью конструкцию внесены следующие изменения; на линзовой оправе соосно линзе большим основанием закреплен полый конус, на меньшем основании котоющий узел отличается наличием полого конуса, прикрепленного к эксцентричной линзе большим основанием и содержащего на противоположной стороне калиброванное отверстие в сопле, Имеются также гаэоэаборные лопасти на его боковой поверхности, соединенные отверстиями с внутренней полостью конуса. Последний окружен кожухом и снабжен патрубком для подачи газа в объем, заключенный между стенками кожуха и конуса, Узел позволяет вращать линзу в круговом сканирующем движении с одновременной подачей Газа соосно линзе. Таким образом, обработка сканирующим лучом может сопровождаться поддувом газа на всем протяжении операции. 1 ил,рого установлено сопло с калиброванным отверстием, на наружной поверхности конуса выполнены газообразные лопасти, соединенные с его внутренней полостью каналами, причем на корпусе установлен кожух, охватывающий конус и имеющий патрубок для подачи газа в полость между кожухом и конусом.На чертеже показан фокусирующий узел,Линза 1 установлена в оправе 2 эксцентрично оси корпуса 4 в подшипниках 3 с возможностью вращения от привода 5 через ременную передачу 14, установленного на корпусе, Соосно с линзой на ее оправе большим основанием закреплен полый конус 6, имеющий со стороны меньшего основания сопло 9 с калиброванным отверстием. На наружной боковой поверхности конуса изготовлены лопасти 8 для забора окружающего конус газа, причем они каналами 7 соединены с внутренней полостью конуса. На корпус узла устанавливается кожух 10, охватывающий конус 6 и имеющий на боковой стороне патрубок 11 для подачи газа в полость кожуха,Фокусирующий узел работает следующим образом.При помощи резьбового элемента корпус устанавливается на оптическую систему лазерной. технологической установки соосно с ее оптической осью. В соответствии с решаемой технологической задачей выбирается фокусирующая линза и величина эксцентриситета ее смещения с оси оптической системы. Расчетным или экспериментальным путем устанавливается тип, расход и давление газа, необходимого для реализации технологической операции, а также скорость вращения линзы при сканировании луча по круговой траектории. При помощи патрубка 11 полость кожуха присоединяется к газовой магистрали, а давление в последней выбирается на 0,5 ати меньше расчетного уровня (при количестве газозаборнцх лопастей больше 8 и диаметре калиброванного отверстия в сопле 0,4 - 0,6 мм) для обычных уровней скоростей вращения линзы 0,25 - 2 м/мин. Далее на столе установки размещается заготовка, включается привод вращения линзы, подача газа и излучатель установки, Газ из полости кожуха захватывается газообразными лопастями и транспортируется к соплу, что увеличивает давление в формируемой струе газа на 0,5 - 0,8 ати, причем струя соосна с пучком излучения на всем этапе обработки и совершает совместно с ним сканирующее движение по окружности, Процесс обработки вследствие этого позволяет достичь желаемого уровня качества,Фокусирующий узел использовали длявырезки отверстия ф 20 мм в заготовке5 дисковой фрезы из сплава ВК 8 толщиной 1мм. Применялась ЛТУ типа ГПЛТ - 250 -400/500. Линза с фокусным расстоянием100 мм устанавливалась с эксцентриситетом 10 мм, диаметр соплового отверстия 0,410 мм, газ - 02, давление в рабочей струе 2,5ати, в магистрали -2,0 ати, Скорость сканирования луча 1,5 м/мин (60 об/мин).Качественные результаты обработки:время вырезки одного отверстия - 2,5 с,15 шероховатость стенок реза - менее 6,3 мкм(без обдува кислородом скорость резки снизилась до 0,3 м/мин, а шероховатость возрсла до 20 - 30 мкм). Расход газа - 0,15м /ч,20Формула изобретенияФокусирующий узел лазерной технологической установки, содержащий корпус иустановленную в нем с возможностью экс 25 центричного смещения и вращения относительно его оси линзу в оправе, а такжепривод вращения линзы, расположенныйна корпусе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения качества обработки, на30 оправе соосно с линзой большим основанием закреплен полый конус, на меньшем основании которого установлено сопло скалиброванным отверстием, на наружнойповерхности конуса выполнены газозабор 35 ные лопасти, соединенные с его внутреннейполостью каналами, причем на корпусе установлен кожух, охватыавющий конус иимеющий патрубок для подачи газа в полость между кожухом и конусом,1780962 Корректор С, Патрушева едакт лакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага аказ 4239 ВНИИА Сост,авитель В. КотляраТехред М.Моргентал Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5