Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(72) Авторы Мышковец Виктор Николаевич Максименко Александр Васильевич Баевич Георгий Александрович Усов Петр Петрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины(57) 1. Лазерная обрабатывающая головка, содержащая кожух, выполненный в виде конусного стакана с цилиндрической частью, в котором соосно установлен корпус с фокусирующей линзой, выполненный в виде цилиндра, переходящего в конус, в цилиндре которого выполнено не менее двух симметрично расположенных отверстий, при этом конус корпуса образует внутреннее сопло для подачи газа соосно лучу лазера, цилиндрические поверхности кожуха и корпуса образуют распределительную кольцевую камеру, в наружной стенке которой выполнено отверстие для входа газа, а конические поверхности кожуха и корпуса образуют внешнее сопло, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рассекатель потока газа, выполненный в виде кольца с равномерно расположенными по окружности отверстиями и размещенный между распределительной кольцевой 99752014.02.28 камерой и внешним соплом, газораспределительное средство, имеющее множество поперечных прорезей цилиндрической или конической формы, расположенных наклонно по отношению к радиальным осям корпуса, размещенное в корпусе под фокусирующей линзой, силовой узел или элемент фиксации кожуха, при этом кожух и рассекатель потока газа выполнены с возможностью перемещения вдоль оси корпуса до герметичного сопряжения внутренней поверхности внешнего сопла с наружной поверхностью внутреннего сопла и кольцевого рассекателя с отверстиями цилиндра корпуса силовым узлом или вручную при одновременном открывании прорезей газораспределительного кольцевого средства. 2. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что прорези выполнены под углом 30-50 к радиальным осям корпуса. 3. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндрическая часть корпуса, газораспределительное кольцевое средство выполнены раздельными и соединены между собой резьбовым соединением, при этом газораспределительное кольцевое средство и фокусирующая линза выполнены в виде единого блока. 4. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что кожух выполнен составным, содержащим цилиндрическую и коническую части, при этом кожух снабжен дополнительной цилиндрической частью и соединен с цилиндрической частью кожуха резьбовым соединением. 5. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен составным, при этом коническая часть корпуса выполнена с дополнительной цилиндрической частью и соединена с ней резьбовым соединением. 6. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что силовой узел выполнен в виде пневмо- или гидроцилиндра, содержащего неподвижный цилиндрический корпус и шток, связанный с кожухом. 7. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что элемент фиксации кожуха при ручном перемещении выполнен в виде зажимного винта или накидной гайки. 8. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена системой визуального наблюдения, состоящей из моно- или бинокулярной насадки, жидкокристаллического затвора и защитного светофильтра, при этом фокусирующая линза и система визуального наблюдения выполнены в едином блоке. 9. Лазерная обрабатывающая головка по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена защитным стеклом, выполненным в виде круглого прозрачного элемента из кварцевого стекла и расположенным под фокусирующей линзой. 10. Лазерная обрабатывающая головка по любому из пп. 1 и 9, отличающаяся тем,что, по меньшей мере, на нижней поверхности фокусирующей линзы и защитного стекла нанесено просветляющее покрытие.(56) 1. Заявка Японии 62-58835, МПК 5 23 26/14, 1987. 2. Патент РФ 2143964, МПК 5 23 23/14, 2000. 3. Патент РБ 736 МПК 5 23 26/14, 1995 (прототип). Полезная модель относится к оборудованию для лазерной обработки и может быть использована в различных отраслях машиностроения как для термоупрочнения, наплавки и сварки металлов, так и для резки листового материала. Лазерообрабатывающие технологии предъявляют различные требования к движению потока газа от лазерной обрабатывающей головки в зону обработки. 2 99752014.02.28 При резке листового материала необходимо обеспечить выдув расплавленного материала из зоны обработки. Для этого в зону обработки направляют турбулентный (вихревой) поток газа от лазерной обрабатывающей головки к обрабатываемой детали. При термоупрочнении, наплавке и сварке металлов необходимо обеспечить защиту зоны теплового воздействия лазерного луча от окисления и создать условия для однородного формирования расплава. Для этого в зону наплава направляют ламинарный (безвихревой) поток газа от лазерной обрабатывающей головки к обрабатываемой детали,который исключает перемешивание потока газа с окружающим воздухом и, как следствие,предотвращает окисление поверхности детали. Разработка лазерной обрабатывающей головки, пригодной одновременно как для термоупрочнения, наплавки, сварки металлов, так и для резки листового материала, актуальна и востребована промышленностью. Для резки листового материала известна лазерная обрабатывающая головка, содержащая фокусирующую линзу, установленную в корпусе, выполненном в форме полого цилиндра, переходящего в конус, внутренняя поверхность которого образует внутреннее сопло для подачи газа соосно лучу лазера, и внешнее сопло 1. Известная лазерная головка предназначена для лазерной резки при давлении рабочего газа 5-25 кгс/см 2 и не обеспечивает получение безвихревого потока газа, необходимого для надежной защиты обрабатываемой поверхности от окисления при термоупрочнении,наплавке и сварке металлов. Кроме того, недостатком данной лазерной обрабатывающей головки является необходимость использования двух устройств подачи технологического газа во внутреннее и внешнее сопла. Известна также лазерная обрабатывающая головка, содержащая корпус с фокусирующей линзой, выполненный в форме полого цилиндра с отверстием для входа газа, в котором установлено сопло для подачи газа соосно лучу лазера, содержащее корпусную часть,в верхней части которого выполнено газораспределительное средство с прорезями для подачи потока газа во внутреннюю полость сопла, вдоль нижней поверхности фокусирующей линзы, при этом цилиндрические поверхности корпуса и сопла образуют распределительную кольцевую камеру 2. Известная лазерная головка предназначена для лазерной резки создаваемый ею турбулентный (вихревой) поток газа обеспечивает выдув расплавленного материала из зоны обработки, уменьшает до минимума воздействие загрязняющих веществ и частиц на линзу, но не обеспечивает надежной защиты обрабатываемой поверхности от окисления при термоупрочнении, наплавке и сварке металлов. Кроме этого, известная лазерная обрабатывающая головка не снабжена системой визуального наблюдения за выполнением технологического процесса, что снижает производительность и качество обработки. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является лазерная обрабатывающая головка, содержащая кожух, выполненный в виде конусного стакана с цилиндрической частью, в котором соосно установлен корпус с фокусирующей линзой, выполненный в виде цилиндра, переходящего в конус, в цилиндре которого выполнено не менее двух симметрично расположенных отверстий, при этом конус корпуса образует внутреннее сопло для подачи газа соосно лучу лазера, цилиндрические поверхности кожуха и корпуса образуют распределительную кольцевую камеру, в наружной стенке которой выполнено отверстие для входа газа, а конические поверхности кожуха и корпуса образуют внешнее сопло 3. Известную лазерную обрабатывающую головку используют при термоупрочнении,наплавке и сварке металлов. Описанная лазерная обрабатывающая головка обеспечивает получение направленного безвихревого потока газа от лазерной обрабатывающей головки к обрабатываемой детали,3 99752014.02.28 но она не позволяет равномерно распределять поток газа, выходящего из внешнего сопла в зону обработки по всему его кольцевому контуру, что необходимо для оптимизации процесса обработки. Кроме того, данная лазерная обрабатывающая головка не может быть использована при лазерной резке, так как подаваемый ею безвихревой поток газа не обеспечивает в полной мере выдув расплавленного материала из зоны обработки. Кроме того, в процессе обработки фокусирующая линза покрывается продуктами испарения из зоны обработки, что приводит к поглощению энергии лазерного излучения данными продуктами и накоплению тепла, которое может вызвать повреждение фокусирующей линзы. Кроме этого, кожух и корпус лазерной обрабатывающей головки выполнены в виде монолитной сварной конструкции, что увеличивает время на ее обслуживание, снижает производительность и эффективность. Кроме этого, данная лазерная обрабатывающая головка не снабжена системой визуального наблюдения за выполнением технологического процесса, что снижает производительность и качество обработки. Таким образом, недостатками известной лазерной обрабатывающей головки, выбранной в качестве прототипа, являются узкие функциональные характеристики, низкая производительность и качество обработки. Технической задачей данной полезной модели является расширение технологических и функциональных возможностей, повышение производительности и качества обработки путем защиты фокусирующей линзы от продуктов испарения из зоны обработки. Технический результат, достигаемый заявляемой лазерной обрабатывающей головкой,заключается в возможности получения как ламинарного (безвихревого), так и турбулентного (вихревого) движения потока газа от лазерной обрабатывающей головки к обрабатываемой детали в обеспечении защиты фокусирующей линзы от продуктов испарения с обрабатываемой поверхности детали в уменьшении потери энергии лазерного излучения на поверхности фокусирующей линзы и накопления ею тепла, которое может вызвать ее растрескивание в повышении производительности и качества обработки. Заявляемый технический результат достигается тем, что лазерная обрабатывающая головка, содержащая кожух, выполненный в виде конусного стакана с цилиндрической частью, в котором соосно установлен корпус с фокусирующей линзой, выполненный в виде цилиндра, переходящего в конус, в цилиндре которого выполнено не менее двух симметрично расположенных отверстий, при этом конус корпуса образует внутреннее сопло для подачи газа соосно лучу лазера, цилиндрические поверхности кожуха и корпуса образуют распределительную кольцевую камеру, в наружной стенке которой выполнено отверстие для входа газа, а конические поверхности кожуха и корпуса образуют внешнее сопло, согласно полезной модели, дополнительно содержит рассекатель потока газа, выполненный в виде кольца с равномерно расположенными по окружности отверстиями и размещенный между распределительной кольцевой камерой и внешним соплом, газораспределительное средство, имеющее множество поперечных прорезей цилиндрической или конической формы, расположенных наклонно по отношению к радиальным осям корпуса,размещенное в корпусе под фокусирующей линзой, силовой узел или элемент фиксации кожуха, при этом кожух и рассекатель потока газа выполнены с возможностью перемещения вдоль оси корпуса до герметичного сопряжения внутренней поверхности внешнего сопла с наружной поверхностью внутреннего сопла и кольцевого рассекателя с отверстиями цилиндра корпуса силовым узлом или вручную при одновременном открывании прорезей газораспределительного кольцевого средства. 4 99752014.02.28 Кроме того, поперечные прорези в газораспределительном средстве выполнены под углом 30-50 к радиальным осям корпуса. Кроме того, цилиндрическая часть корпуса, газораспределительное кольцевое средство могут быть выполнены раздельными и соединены между собой резьбовым соединением,при этом газораспределительное кольцевое средство и фокусирующая линза выполнены в виде единого блока. Кроме того, кожух выполнен составным, содержащим цилиндрическую и коническую части, при этом кожух снабжен дополнительной цилиндрической частью и соединен с цилиндром кожуха резьбовым соединением. Кроме того, корпус выполнен составным, при этом коническая часть корпуса выполнена с дополнительной цилиндрической частью и соединена с ней резьбовым соединением. Кроме того, силовой узел выполнен в виде пневмо- или гидроцилиндра, содержащего неподвижный цилиндрический корпус и шток, связанный с кожухом. Кроме того, элемент фиксации кожуха выполнен в виде зажимного винта или накидной гайки. Кроме того, лазерная обрабатывающая головка может быть снабжена системой визуального наблюдения, состоящей из моно- или бинокулярной насадки, жидкокристаллического затвора и защитного светофильтра, при этом фокусирующая линза и система визуального наблюдения выполнены в едином корпусе. Кроме того, лазерная обрабатывающая головка может быть снабжена защитным стеклом, выполненным в виде круглого прозрачного элемента из кварцевого стекла и установленным в корпусе между фокусирующей линзой и газораспределительным средством. Кроме того, по меньшей мере на нижней поверхности фокусирующей линзы и/или защитного стекла нанесено просветляющее покрытие. Сущность заявляемой полезной модели лазерной обрабатывающей головки заключается в следующем. Снабжение лазерной обрабатывающей головки рассекателем потока газа, выполненным в виде кольца с равномерно расположенными по окружности отверстиями и размещенным между распределительной кольцевой камерой и внешним соплом, обеспечивает равномерную подачу ламинарного потока, выходящего из внешнего сопла, по всему его кольцевому контуру, что повышает качество обработки. Обеспечение возможности выполнения цилиндрической части корпуса и газораспределительного кольцевого средства в виде отдельных элементов устройства с возможностью соединения их между собой резьбовым соединением, а также выполнение газораспределительного кольцевого средства и фокусирующей линзы в виде единого блока уменьшает время простоя и тем самым повышает производительность и качество обработки. Газораспределительное средство для подачи потока газа в полость корпуса, имеющее множество поперечных прорезей цилиндрической или конической формы, выполненных наклонно по отношению к радиальным осям корпуса, размещенное в корпусе под фокусирующей линзой, создает вихревой поток, который очищает линзу, предотвращает накопление ею тепла благодаря его отводу принудительной конвекцией. Это, в свою очередь,повышает производительность и качество обработки. Выполнение прорезей под углом 30-50 к радиальным осям корпуса увеличивает напорное давление потока газа, защищает фокусирующую линзу от продуктов испарения из зоны обработки, охлаждает линзу и тем самым повышает производительность и качество обработки. Возможность выполнения цилиндрической части корпуса и газораспределительного кольцевого средства в виде отдельных элементов устройства и соединения их между собой резьбовым соединением, а газораспределительного кольцевого средства и фокусирующей линзы в виде единого блока упрощает конструкцию лазерной обрабатывающей головки и ее наладку. Это также уменьшает время простоя и повышает производительность. 5 99752014.02.28 Выполнение кожуха и корпуса составными, состоящими из цилиндров и конусов, соединенных резьбовым соединением, упрощает процесс очистки их внутренних поверхностей и защитного стекла от продуктов испарения, попадающих из зоны обработки,уменьшает время простоя и тем самым повышает производительность. Снабжение кожуха силовым узлом, выполненным в виде пневмо- или гидроцилиндра,содержащего неподвижный цилиндрический корпус и шток, связанный с кожухом, уменьшает время переналадки и тем самым повышает производительность. Снабжение кожуха элементом фиксации кожуха при ручном его перемещении, выполненным в виде зажимного винта или накидной гайки, упрощает конструкцию лазерной обрабатывающей головки и ее наладку и тем самым повышает производительность. Перемещение кожуха с рассекателем потока газа вдоль оси корпуса или силовым узлом, или вручную до герметичного сопряжения внутренней поверхности внешнего сопла с наружной поверхностью внутреннего сопла и кольцевого рассекателя с отверстиями цилиндра корпуса при одновременном открывании кожухом прорезей газораспределительного кольцевого средства расширяет технологические и функциональные возможности. Снабжение лазерной обрабатывающей головки системой визуального наблюдения, состоящей из моно- или бинокулярной насадки, жидкокристаллического затвора и защитного светофильтра, выполненных в едином корпусе, обеспечивает возможность наблюдения за выполнением технологического процесса и тем самым повышает производительность и качество обработки. Снабжение лазерной обрабатывающей головки защитным стеклом, выполненным в виде круглого прозрачного элемента из кварцевого стекла, установленного в корпусе между фокусирующей линзой и газораспределительным средством, предотвращает загрязнение фокусирующей линзы продуктами испарения с обрабатываемой поверхности,которое может вызвать растрескивание или иное повреждение фокусирующей линзы,уменьшает время простоя и тем самым повышает эффективность и производительность. Нанесение, по меньшей мере, на нижнюю поверхность фокусирующей линзы и/или защитного стекла просветляющего покрытия обеспечивает снижение потери энергии лазерного излучения на поверхности фокусирующей линзы и защитного стекла и тем самым повышает эффективность, качество обработки и производительность. Сопоставление заявляемого технического решения с прототипом показывает, что новыми существенными признаками являются следующие признаки рассекатель потока газа,выполненный в виде кольца с равномерно расположенными по окружности отверстиями и размещенный между распределительной кольцевой камерой и внешним соплом газораспределительное средство для подачи потока газа в полость корпуса с множеством поперечных прорезей цилиндрической или конической формы, выполненных наклонно по отношению к радиальным осям корпуса, размещенное в корпусе под фокусирующей линзой кожух с рассекателем потока газа выполнен с возможностью перемещения вдоль оси корпуса или силовым узлом, или вручную до герметичного сопряжения внутренней поверхности внешнего сопла с наружной поверхностью внутреннего сопла и кольцевого рассекателя с отверстиями цилиндра корпуса при одновременном открытии кожухом прорезей газораспределительного кольцевого средства фиксацию кожуха в заданном рабочем положении при автоматическом его перемещении осуществляют силовым узлом, а при ручном перемещении кожуха - элементом фиксации, которые для специалиста явным образом не следуют из уровня техники. Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги,характеризующиеся совокупностями признаков, тождественных всем признакам заявленной лазерной обрабатывающей головки, отсутствуют. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизна. Изложенная сущность заявляемой полезной модели поясняется фигурами, на которых представлены 6 99752014.02.28 фиг. 1 - общий вид лазерной обрабатывающей головки, образующей ламинарный (безвихревой) поток газа фиг. 2 - общий вид лазерной обрабатывающей головки, образующей турбулентный(вихревой) поток газа фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1 фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2. Лазерная обрабатывающая головка (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором установлена фокусирующая линза 2. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра, переходящего в конус, и размещен в кожухе 3, выполненном в виде конусного стакана с цилиндрической частью. Цилиндрические поверхности корпуса 1 и кожуха 3 образуют распределительную кольцевую камеру 4, в наружной стенке которой выполнено отверстие для входа газа. Конические поверхности корпуса 1 и кожуха 3 образуют внешнее сопло 5. В полой цилиндрической части корпуса 1 выполнено не менее двух симметрично расположенных отверстий 6 для прохода рабочего газа во внутреннюю полость корпуса 1. Коническая часть корпуса 1 образует внутреннее сопло 7 для подачи газа соосно лучу лазера. Лазерная обрабатывающая головка снабжена рассекателем 8 потока газа, выполненным в виде кольца с равномерно расположенными по окружности отверстиями 9 и размещенным между распределительной кольцевой камерой 4 и внешним соплом 5. Лазерная обрабатывающая головка также снабжена газораспределительным средством 10 для подачи потока газа в полость корпуса, имеющим множество поперечных прорезей 11 цилиндрической или конической формы, выполненных наклонно по отношению к радиальным осям корпуса 1. Газораспределительное средство 10 размещено в корпусе 1 под фокусирующей линзой 2. Фокусирующая линза 2 может быть снабжена защитным стеклом 12, выполненным в виде круглого прозрачного элемента из кварцевого стекла, установленного в корпусе 1 между фокусирующей линзой 2 и газораспределительным средством 10. Кожух 3 с рассекателем 8 потока газа выполнены с возможностью перемещения вдоль оси корпуса 1 (фиг. 2) или автоматически силовым узлом (не показан), или вручную до герметичного сопряжения внутренней поверхности внешнего сопла 5 с наружной поверхностью внутреннего сопла 7 и кольцевого рассекателя 8 с отверстиями 6 цилиндра корпуса 1 и одновременного открытия кожуха 3 прорезей 11 газораспределительного кольцевого средства 10. Фиксацию кожуха 3 в заданном рабочем положении осуществляют при автоматическом перемещении силовым узлом, а при ручном перемещении кожуха - элементом фиксации (не показан). Прорези 11 газораспределительного кольцевого средства 10 выполнены под углом 30-50 к радиальным осям корпуса 1. Цилиндрическая часть корпуса 1 и газораспределительное кольцевое средство 10 могут быть выполнены раздельными и соединены между собой резьбовым соединением (фиг. 2). Газораспределительное кольцевое средство 10, фокусирующая линза 2 и защитное стекло 12, при его наличии, выполнены в виде единого блока 13. Кожух 3 выполнен составным, коническая часть кожуха 3 выполнена с дополнительной цилиндрической частью 14 и соединена с цилиндрической частью кожуха 1 резьбовым соединением. Корпус 1 также выполнен составным, при этом коническая часть корпуса выполнена с дополнительной цилиндрической частью 15 и соединена с цилиндрической частью корпуса 1 резьбовым соединением. Фокусирующая линза 2, при наличии защищающего линзу 2 стекла 12, установлена на дополнительном промежуточном кольце-прокладке 16, размещенном между защитным стеклом 12 и фокусирующей линзой 2. При этом защитное стекло 12, промежуточное кольцо-прокладка 16 и фокусирующая линза 2 закреплены в корпусе 1 резьбовым полым элементом 17. 7 99752014.02.28 Защитное стекло 12, при его наличии, выполнено в виде круглого прозрачного элемента из кварцевого стекла и установлено в цилиндре корпуса 1 под фокусирующей линзой 2. Поверхности фокусирующей линзы 2 и защитного стекла 12 для уменьшения потери энергии лазерного излучения на поверхности фокусирующей линзы и защитного стекла могут содержать слои просветляющего покрытия (не показаны). Отверстия 6 и 9 в стенке корпуса 1 и рассекателе 8 потока газа выполнены круглыми. Перемещение кожуха 3 с рассекателем 8 вдоль оси корпуса 1 осуществляют или автоматически силовым узлом (не показан), выполненным в виде пневмо- или гидроцилиндра,содержащим неподвижный цилиндрический корпус и шток, связанный с кожухом 3, или вручную. Фиксацию кожуха 3 в заданном рабочем положении при автоматическом его перемещении осуществляют силовым узлом, а при ручном перемещении кожуха 3 - элементом фиксации (не показан), в частности зажимным винтом или накидной гайкой. Лазерная обрабатывающая головка может быть снабжена системой визуального наблюдения (не показана), состоящей из моно- или бинокулярной насадки, жидкокристаллического затвора и защитного светофильтра. Фокусирующая линза 2 и система визуального наблюдения выполнены в едином корпусе 1. Лазерная обрабатывающая головка работает следующим образом. Включают лазер (не показан), излучение лазера фокусируют линзой 2 на поверхности детали 18 и одновременно подают газ в зону обработки. При термоупрочнении, наплавке деталей и сварке металлов (фиг. 1), когда потоку газа надо придать ламинарное (безвихревое) движение, защитный газ подают через боковое отверстие (не обозначено) распределительной камеры 4, одновременно через отверстия 6 газ поступает во внутреннюю полость корпуса 1 и далее через отверстия 9 рассекателя 8 во внутреннее сопло 7. Ламинарные (безвихревые) потоки газа, выходя из внешнего сопла 5, равномерно по всему его кольцевому контуру попадают на обрабатываемую деталь 18 и, выходя из сопел 5 и 7, не перемешиваются с окружающим воздухом, что в результате предотвращает окисление поверхности детали при выполнении процессов термоупрочнения, наплавки и сварки металлов. В момент обработки продукты испарения направляются навстречу потоку защитного газа и оседают на внутренних поверхностях внешнего 5 и внутреннего 7 сопел. При этом потоки защитного газа не захватывают конденсат, осаждаемый на внутренних поверхностях сопел 5 и 7, и в результате защитный газ, свободный от посторонних примесей и кислорода воздуха, поступает в зону обработки. Кроме того, продукты испарения, оседая на поверхности сопел 5, 7, уменьшают воздействие загрязняющих веществ на линзу 2 или на защитное стекло 12, предохраняющее ее. При резке листового материала (фиг. 2) излучение лазера, отраженное от поворотного зеркала (не показано), направляется в фокусирующую линзу 2 и от нее на поверхность детали 18. Для создания турбулентного (вихревого) потока в лазерной обрабатывающей головке,необходимого при резке материала, кожух 3 с рассекателем 8 потока газа перемещают вдоль оси корпуса 1 до герметичного сопряжения внутренней поверхности внешнего сопла 5 с наружной поверхностью внутреннего сопла 7 и кольцевого рассекателя 8 с отверстиями 9 цилиндра корпуса 1. Это можно произвести автоматически силовым узлом (на фигурах не показано) или вручную. При этом одновременно открываются прорези 11 газораспределительного кольцевого средства 10. Фиксируют кожух 3 в заданном рабочем положении при автоматическом его перемещении силовым узлом, а при ручном перемещении кожуха - элементом фиксации. 99752014.02.28 Поток рабочего газа из распределительной кольцевой камеры 4 направляют по прорезям 11 цилиндрической или конической формы газораспределительного средства 10 в полость корпуса 1, или под нижнюю поверхность фокусирующей линзы 2, или, при наличии,под стекло 12, защищающее линзу 2. Прорези 11 газораспределительного средства 10, выполненные наклонно под углом 30-50 по отношению к радиальным осям корпуса 1, создают вихревой поток, который очищает и охлаждает линзу 2 или стекло 12. От фокусирующей линзы 2 вихревой поток газа попадает на поверхность обрабатываемой детали 18. Под действием сфокусированного лазерного излучения материал детали 18 расплавляется. Расплавленный материал выносится с поверхности детали 18 струей рабочего газа, которая формируется газораспределительным средством 10 и внутренним соплом 7. Турбулентный (вихревой) поток газа обеспечивает эффективное сдувание расплавленного материала из зоны обработки. Наблюдение за выполнением технологического процесса осуществляют моно- или бинокулярной системой визуального наблюдения (на фигурах не показано). Жидкокристаллический затвор и защитный светофильтр системы визуального наблюдения (не показаны) выполнены в едином корпусе 1. Жидкокристаллический затвор и защитный светофильтр (не показаны) обеспечивают защиту глаз оператора от излучения раскаленной поверхности детали и от факела, образующегося при воздействии лазерного излучения на поверхность детали. Для очистки загрязненных поверхностей сопел 5, 7 и защиты линзы или защитного стекла 12 от продуктов испарения конусы кожуха 3 и корпуса 1 вывинчивают из соответствующих цилиндров кожуха 3 и корпуса 1 и удаляют загрязняющие вещества с их поверхностей. При замене фокусирующей линзы 2 или защитного стекла 12 или удалении с их поверхностей загрязняющих веществ вывинчивают резьбовой полый элемент 17, вынимают фокусирующую линзу 2 и/или защитное стекло 12, промежуточное кольцо-прокладку 16 и осуществляют очистку или их замену. В случае выполнения цилиндрической части корпуса 1 и газораспределительного кольцевого средства 10 в виде отдельных элементов, а газораспределительного кольцевого средства 10 и фокусирующей линзы 2 в виде единого блока 13, блок 13 вывинчивают из составного корпуса 1, разбирают его и осуществляют очистку фокусирующей линзы 2 и защитного стекла 12. Осуществление наплавки порошковых и проволочных материалов деталей, а также резки деталей из листового материала лазерным излучением на изготовленном опытном образце лазерной обрабатывающей головки подтвердили работоспособность и основные технические характеристики лазерной обрабатывающей головки для вышеуказанных обрабатывающих технологий. Тем самым по сравнению с прототипом предложенная лазерная обрабатывающая головка расширяет технологические и функциональные возможности, повышает производительность и качество обработки. Заявляемое техническое решение пригодно к осуществлению промышленным способом с использованием существующей технологии производства. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию промышленная применимость. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 10

МПК / Метки

МПК: B23K 26/14

Метки: головка, обрабатывающая, лазерная

Код ссылки

<a href="http://bypatents.com/10-u9975-lazernaya-obrabatyvayushhaya-golovka.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Лазерная обрабатывающая головка</a>

Похожие патенты