ЛАЗЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

Решение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочения внутренней поверхности изделий.
Известна лазерная установка для обработки внутренней поверхности детали (пат. РФ №2241765, C21D 1/09, C21D 1/09, опубл. 16.01.2003). Установка содержит источник лазерного излучения, оптическую систему, включающую зеркала, в том числе внутреннее, расположенное на штанге, помещаемое внутрь обрабатываемого изделия с возможностью горизонтального перемещения, линзу, привод вращения изделия, средство механического взаимодействия оптической системы с приводом вращения изделия, несущий корпус со стойкой, в которой расположены зеркала оптической системы. Средство перемещения и механического взаимодействия оптической системы с приводом вращения изделия выполнено в виде подпружиненной относительно корпуса тяги с наконечником, взаимодействующим с резьбовой поверхностью изделия. Привод вращения изделия задает вращение патрону, зажимающему изделие.
Недостатком аналога является то, что механическое перемещение оптической системы с помощью тяги с наконечником, цепляющимся за резьбу детали, позволяет упрочнять резьбы с шагом меньшим диаметра луча. В случае, если шаг резьбы будет больше диаметра луча, произойдет лишь частичное упрочнение резьбы. Эта система не позволяет обрабатывать внутренние поверхности деталей, не имеющих резьб, т.к. тяга взаимодействует с зубьями резьбы.
По назначению, сумме признаков и непосредственно усовершенствуемой предлагаемым решением, наиболее близкой, принятой в качестве прототипа, является лазерная установка для обработки внутренней поверхности изделий, защищенная патентом РФ №79286, C21D 1/09, C21D 1/09, опубл. 27.12.2008. Установка содержит источник лазерного излучения, оптическую систему со средствами ее перемещения, включающую зеркала, в том числе внутреннее, установленное на штанге и помещаемое внутрь изделия с возможностью горизонтального перемещения, линзу, привод вращения изделия, несущий корпус со стойкой, в которой расположены зеркала оптической системы. Средства перемещения оптической системы выполнены в виде установленных на корпусе линейных электродвигателей горизонтального перемещения и поворота внутреннего зеркала, шарнирно установленного на штанге, перемещения линзы, а так же шагового электродвигателя вращения изделия.
Недостатком прототипа является то, что эта система не позволяет обработать крупногабаритные детали и детали сложной формы, так как их сложно установить в патроне и сложно вращать.
Эти недостатки устраняются предлагаемым решением. Поставлена задача расширения технологических возможностей установки.
Технический результат - упрощение обработки крупногабаритных деталей и деталей сложной формы.
Этот технический результат достигается тем, что в установке для обработки внутренней поверхности изделий, содержащей источник лазерного излучения, оптическую систему, включающую зеркала, в том числе внутреннее, установленное на штанге, помещаемое внутрь обрабатываемого изделия с возможностью горизонтального перемещения, линзу, установленную с возможностью ее горизонтального перемещения, несущий корпус, штангу, в которой расположены зеркала оптической системы, приводы перемещения штанги и линзы, средства перемещения оптической системы выполнены в виде установленных на корпусе линейных синхронных двигателей для горизонтального перемещения и шагового электродвигателя для вращения штанги, штанга выполнена в виде соосно расположенных трубок, наружная трубка выполнена вращающейся вокруг ее продольной оси, внутреннее зеркало установлено на торцевой заглушке наружной трубки по углом 45°, выход луча осуществляется через отверстие в наружной трубке, а к заглушке примыкает охладитель.
Предлагаемая установка для лазерной обработки корпусных деталей приведена на чертеже.
Установка содержит источник лазерного излучения 1, содержащий излучатель лазерного пучка, оптическую систему, состоящую из зеркал 2, установленных в стойке 3 в ее верхней части и у основания, наклоненных соответствующим образом. Вся установка смонтирована на несущем корпусе 4. В горизонтальной части - штанге 5, выполненной в виде соосно расположенных трубок, установлена линза 6, зеркало 7, установленное под углом 45° на торцевой заглушке наружной трубки, выход луча осуществляется через отверстие в наружной трубке. Горизонтальное перемещение штанги 5 осуществляется с помощью линейных синхронных двигателей 8, установленных на несущем корпусе 4. Вращение штанги 5 обеспечивается зубчатой передачей 9 и шаговым электродвигателем 10. Перемещение линзы 6 осуществляется при помощи ручки 11 через резьбовое соединение. Охлаждение зеркала 7 обеспечивается охладителем 12.
Лазерная установка работает следующим образом. Лазерный луч проходит внутри штанги 5, фокусируется в линзе 6 и отражается от зеркала 7. Луч позиционируется на обрабатываемой поверхности. Горизонтальное перемещение штанги 5 обеспечивается линейными синхронными двигателями 8, а вращение - шаговым электродвигателем 10.
Стационарная установка детали при вращении штанги позволяет обрабатывать крупногабаритные детали и детали сложной формы за счет исключения их вращения.