(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 20212324 4208.2 (22)申请日 2021.12.2 2 (73)专利权人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 万泉　张志强　高平羽　仲维哲　 胡晓宇　 (51)Int.Cl. B23K 26/352(2014.01) B23K 26/08(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/146(2014.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设 备 (57)摘要 一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设 备， 它涉及激光强化加工技术领域。 设备包括水 槽、 刀具装夹机构、 引流器、 光学路径箱组件和激 光器， 水槽设置在底座上， 刀具装夹机构固接在 水槽内， 激光器、 光学路径箱组件和引流器由上 至下依次固接在Z轴移动板 上， Z轴移动板设置在 Y轴移动板 上， Y轴移动板设置在Y轴固定座上， 高 速摄影机和红外热像仪分别固接在Z轴移动板 上， 且分别设置在光学路径箱组件的两侧。 本发 明用于激光加工强化， 可以解决现有激光加工强 化实验设备的空缺， 改善实验周期长、 精度低的 问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 217529605 U 2022.10.04 CN 217529605 U 1.一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 它包括水槽(1)、 刀具装 夹机构(3)、 引流器(4)、 光学路径箱组件(5)和激光器(8)， 水槽(1)设置在底 座上， 且沿底座 的X轴方向移动， 刀具装夹机构(3)固接在水槽(1)内， 激光器(8)、 光学路径箱组件(5)和引 流器(4)由上至下依次固接在Z轴移动板(9)上， Z轴移动板(9)设置在Y轴移动板(10)上， 且 沿Y轴移动板(10)的Z轴方向移动， Y轴移动板(10)设置在Y轴固定座(7)上， 且沿Y轴固定座 (7)的Y轴方向移动， 高速摄影机和红外热像仪分别固接在Z轴移动板(9)上， 且分别设置在 光学路径 箱组件(5)的两侧。 2.根据权利要求1所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 激光器(8)、 光学路径 箱组件(5)和引流器(4)沿竖直方向同轴设置 。 3.根据权利要求1所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 水槽(1)的前端面上设有排水口， 排水口内设有升降挡板(2)。 4.根据权利要求1所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 刀具装夹机构(3)包括刀具夹簧(25)、 转轴(26)和固定支撑座(27)， 固定支撑座(27)固接在 水槽(1)内， 转轴(26)的一端与转轴电机的输出轴连接， 转轴电机固接在固定支撑座(27) 上， 转轴(26)的另一端固接有回转电机， 刀具夹簧(25)的底部与回转电机的电机轴连接， 刀 具夹簧(25)的轴线方向与转轴(26)的轴线方向垂直设置 。 5.根据权利要求1所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 光学路径箱组件(5)包括外箱体、 调焦镜(13)、 偏振片(15)、 半波片(16)、 SVR(18)、 分束镜 (20)、 两个 四分之一波片(14)和六个平面镜(17)， 第一个平面镜(17)、 半波片(16)、 第二个 平面镜(17)、 偏振片(15)、 第三个平面镜(17)、 第一个四分之一波片(14)、 SVR(18)、 第二个 个四分之一波片(14)、 分束镜(20)、 第四个平面镜(17)、 第五个平面镜(17)、 第 六个平面镜 (17)和调焦镜(13)由先至后依次设置在外箱体内， 外箱体的入光口和出光口同轴设置 。 6.根据权利要求5所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 光学路径 箱组件(5)还 包括光敏二极管(19)， 光敏二极管(19)设置在分束镜(20)的一侧。 7.根据权利要求5所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 高速摄影机的高速摄影机镜头(11)和红外热像仪的红外热像仪镜头(22)均设置在外箱体 内， 且设置在调焦镜(13)的两侧， 高速摄影机镜头(11)和红外热像仪镜头(22)均朝向外箱 体的出光口设置 。 8.根据权利要求7所述一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备， 其特征在于： 所述 高速摄影机镜头(11)的一侧设有CCD光电信号传感器(12)， 红外热像仪镜头(22)的一侧设 有红外信号传感器(21)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217529605 U 2一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设 备 技术领域 [0001]本发明涉及激光强化加工技术领域， 具体涉及一种激光加工硬质合金刀具刃口强 化的设备。 背景技术 [0002]近些年， 随着科学技术的不断发展， 钛合金等轻合金的推广应用， 出现了各种新型 刀具结构和材料， 对切削加工提出了新的挑战和要求。 从钛合金加工的经济效益来看， 硬质 合金仍然 是钛合金加工中的主要切削刀具材料。 因此， 改善刀具与工件之 间的摩擦状态， 减 少摩擦， 降低切削力， 减少切削热的产生， 延 长硬质合金刀具的使用寿命具有重要的研究意 义。 降低切削温度， 减少刀具磨损， 对钛 合金材料的高效切削具有重要意 义。 [0003]在材料的切 削加工过程中， 普遍存在着刀具磨损现象。 刀具的磨损主要发生在切 削刀具的前刀面和后刀面上。 引起前刀面磨损的主要原因是切屑在前刀面上 的滑动摩擦， 形成的高温和高压， 在前刀面靠近切削刃处产生了月牙洼磨损 。 而引起后刀面磨损的主要 原因是工件新加工的表面与后刀面的摩擦。 因此有人提出将表面微织构 应用到刀具的表面 以提高刀具在切削过程中的切削性能。 [0004]刀具表面微织构的主要加工方法有： 电火花加工技术、 光刻技术和激光加工技术。 其中， 激光加工技术具有功 率密度高、 加工可控性好、 加工速度快、 加工精度高等优点， 广泛 应用于制造业的各个领域。 激光加工技术也是目前报道的刀具表面微织构加工中应用最广 泛的方法。 [0005]激光加工技术会对材料的组织性能产生一定 的影响， 进而影响材料的力学性能。 并且， 在加工硬质合金微织构时， 不同参数的激光在加工硬质合金微织构时， 会对硬质合金 材料产生不同的热处理影响， 进一步影响材料 的组织性能。 激光加工技术作为新兴的加工 手段， 应用的领域和范围越来越广， 如表面改性、 表面 强化、 表面熔覆 等， 研究激光加工技术 对硬质合金组织 性能的影响， 将对刀具加工制备技 术提供有益的参 考。 发明内容 [0006]本发明为了解决现有激光加工强化实验设备的空缺， 导致实验周期长， 精度低的 问题， 进而提出一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备。 [0007]本发明为 解决上述 技术问题采取的技 术方案是： [0008]一种激光加工硬质合金刀具刃口强化的设备包括水槽、 刀具装夹机构、 引流器、 光 学路径箱组件和激光器， 水槽设置在底座上， 且沿底座的X轴 方向移动， 刀具装夹机构固接 在水槽内， 激光器、 光学路径箱组件和引流器由上至下依次固接在 Z轴移动板上， Z轴移动板 设置在Y轴移动板上， 且沿Y轴移动板的Z轴方向移动， Y轴移动板设置在Y轴固定座上， 且沿Y 轴固定座的Y轴 方向移动， 高速摄影机和红外热像仪分别固接在Z轴移动板上， 且分别设置 在光学路径 箱组件的两侧。 [0009]进一步地， 所述激光器、 光学路径 箱组件和引流器沿竖直方向同轴设置 。说　明　书 1/5 页 3 CN 217529605 U 3