本實用新型涉及激光加工領域，尤其涉及一種三維光纖激光切割機。

背景技術：

隨著科學技術的進步，人們生活品質(zhì)的提高，在各種行業(yè)（如：3C行業(yè)，精密五金行業(yè)，軍工行業(yè)，醫(yī)療行業(yè)等）的零部件加工中，人們經(jīng)常會遇見在三維立體金屬殼上加工異形孔，以及在立體的金屬殼上做去除材料的切割加工，如制備加工孔，異形槽，微孔，細縫等；傳統(tǒng)的加工方法是采用接觸式的加工，例如采用五軸聯(lián)動的CNC (Computer numerical control，計算機數(shù)字控制) 機床進行加工。

然而，五軸聯(lián)動的CNC在加工小孔時，比如在1mm厚材料的立體鋁材殼上加工直徑為1mm的小圓孔時，一般的五軸聯(lián)動CNC機床4秒鐘加工一個孔，加工100個孔大約需要400秒鐘，加工時間長；一把進口CNC銑刀能加工約3000個孔，且容易斷刀，耗材成本高；并且五軸聯(lián)動的CNC設備價格昂貴，這就造成了這類零件加工成本很高。如果加工小圓孔直徑越小，一把銑刀能加工的孔數(shù)量就越少；如果加工直徑小于0.3mm的孔，一般的五軸聯(lián)動CNC機床就不能加工了，需要更好性能的五軸聯(lián)動CNC機床及更好性能的銑刀才能加工；這樣每個小孔的加工成本更高，耗材成本更高。

并且，CNC加工是接觸式加工，加工小孔后板材會變形，孔邊緣留有毛刺，需要增加整形去毛刺工藝，這些都增加人工成本，不利于降成本。進一步，如果采用五軸聯(lián)動的CNC加工三維異形細縫，如縫寬1mm，與加工1mm直徑的小孔一樣，成本高，不利于降成本；如果縫寬≤0.3mm，這樣的三維異形細縫，五軸聯(lián)動的CNC就不能加工了。

因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的在于提供一種三維光纖激光切割機，旨在解決現(xiàn)有五軸聯(lián)動的CNC加工孔時間長，耗材成本高以及五軸聯(lián)動CNC不能加工小孔、細縫的問題。

本實用新型的技術方案如下：

一種三維光纖激光切割機，其中，包括一外罩組件、位于所述外罩組件內(nèi)部的底座、安裝在所述底座上的十字平臺結構、安裝在所述十字平臺結構上的X軸組件和Y軸組件、安裝在所述X軸組件上并沿X軸組件滑動的Z軸組件、安裝在所述Z軸組件上并沿Z軸組件滑動的A軸組件、安裝在所述Y軸組件上并沿Y軸組件滑動的C軸組件、安裝在所述C軸組件上的夾具組件以及設置在所述底座上的光路組件，所述光路組件包括光纖激光器和激光切割頭，所述光纖激光器的光纖端插入到所述激光切割頭內(nèi)，所述激光切割頭安裝在所述A軸組件上，所述光纖激光器發(fā)出的激光束經(jīng)激光切割頭射到待切割的工件上。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述十字平臺結構包括一用于安裝Y軸組件的Y軸基座、設置在所述Y軸基座同一側上的兩個支撐座以及安裝在所述兩個支撐座上的X軸基座，所述X軸基座用于安裝X軸組件，所述兩個支撐座上均設置有加強筋板，用于調(diào)節(jié)所述X軸基座與Y軸基座的垂直度。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述Y軸組件設置在所述Y軸基座上，所述Y軸組件包括兩條互相平行的第一Y軸直線導軌和第二Y軸直線導軌、安裝在所述第一Y軸直線導軌和第二Y軸直線導軌上的Y軸車載板、設置在第一Y軸直線導軌和第二Y軸直線導軌之間的Y軸直線電機和Y軸光電開關，所述Y軸直線電機用于驅(qū)動所述Y軸車載板沿第一Y軸直線導軌和第二Y軸直線導軌運行，所述第一Y軸直線導軌側邊設置有用于安裝Y軸光柵尺的Y軸光柵尺安裝座，所述Y軸車載板一側邊上設置有用于安裝Y軸光柵尺讀數(shù)頭的Y軸光柵尺讀數(shù)頭安裝座，所述Y軸車載板的另一側邊設置有與Y軸拖鏈一端連接的Y軸拖鏈連接板，所述Y軸基座上還設置有與所述Y軸拖鏈另一端連接并用于承托所述Y軸拖鏈的Y軸拖鏈托板。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述X軸組件設置在所述X軸基座上，所述X軸組件包括兩條互相平行的第一X軸直線導軌和第二X軸直線導軌、安裝在所述第一X軸直線導軌和第二X軸直線導軌上的X軸車載板、設置在第一X軸直線導軌和第二X軸直線導軌之間的X軸直線電機，所述X軸直線電機用于驅(qū)動所述X軸車載板沿所述第一X軸直線導軌和第二X軸直線導軌運行，所述第一X軸直線導軌側邊設置有與X軸拖鏈一端連接并承托所述X軸拖鏈的X軸拖鏈托板。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述Z軸組件安裝在所述X軸車載板上，所述Z軸組件包括Z軸底座、Z軸絲桿、設置在所述Z軸底座上的Z軸電機座、安裝在所述Z軸電機座上的Z軸伺服電機，所述Z軸電機座上還設置有第一Z軸支撐座，所述第一Z軸支撐座與Z軸絲桿的一端連接，所述Z軸絲桿的另一端與一第二Z軸支撐座連接，所述Z軸絲桿上設置有Z軸絲母以及用于安裝Z軸絲母的Z軸絲母座上，Z軸伺服電機通過一Z軸聯(lián)軸器與所述Z軸絲桿連接，所述Z軸絲桿的側邊設置有Z軸直線導軌，所述Z軸直線導軌上設置有多個滑塊，所述滑塊上安裝有Z軸車載板，所述Z軸車載板與所述Z軸絲母座連接，所述Z軸底座的側邊上安裝有用于連接Z軸拖鏈一端的Z軸拖鏈安裝板，所述Z軸拖鏈的另一端與安裝在所述Z軸車載板上的Z軸拖鏈連接板連接，所述Z軸底座上還安裝有用于與所述X軸拖鏈另一端連接的X軸拖鏈連接板。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述A軸組件包括安裝在所述Z軸車載板上的A軸安裝板、設置在所述A軸安裝板上的用于安裝A軸DDR的A軸DDR安裝座、安裝在所述A軸DDR上的A軸車載板，所述A軸DDR安裝座上還設置有A軸光電開關，所述A軸車載板上設置有用于擋光的A軸擋光片。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述光路組件中的激光切割頭安裝在所述A軸車載板上，所述激光切割頭內(nèi)部從下至上依次設置有保護鏡片、聚焦鏡片和準直鏡片。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述C軸組件包括安裝在所述Y軸車載板上的C軸安裝板、設置在所述C軸安裝板上的用于安裝C軸DDR的C軸DDR安裝座、安裝在所述C軸DDR上的C軸車載板，所述C軸DDR安裝座上還設置有C軸光電開關以及用于擋光的C軸擋光片。

較佳地，所述的三維光纖激光切割機，其中，所述夾具組件包括安裝在C軸車載板上的三抓卡盤安裝板，所述三抓卡盤安裝板上安裝有用于夾持待切割工件的三抓卡盤。

有益效果：本實用新型提供的三維光纖激光切割機，能在各種金屬材質(zhì)的三維殼體上通過激光切割出各種尺寸的孔、槽及細縫等，并且本實用新型三維光纖激光切割機的切割效率高、精度高、加工性價比高。本實用新型有效解決了現(xiàn)有五軸聯(lián)動的CNC加工孔時間長，耗材成本高以及五軸聯(lián)動CNC不能加工小孔、細縫的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型一種三維光纖激光切割機較佳實施例的結構圖。

圖2為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，外罩組件的第一視角結構圖。

圖3為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，外罩組件的第二視角結構圖。

圖4為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，十字平臺結構的結構圖。

圖5為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，Y軸組件的結構圖。

圖6為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，X軸組件的結構圖。

圖7為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，Z軸組件的第一視角結構圖。

圖8為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，Z軸組件的第二視角結構圖。

圖9為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，A軸組件的結構圖。

圖10為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，光路組件的結構圖。

圖11為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，光路組件中的激光切割頭的光路示意圖。

圖12為本實用新型提供的一種三維光纖激光切割機中，C軸組件和夾具組件的結構圖。

具體實施方式

本實用新型提供一種三維光纖激光切割機，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

結合圖1所示，本實用新型提供一種三維光纖激光切割機，其中，包括一外罩組件100、位于所述外罩組件100內(nèi)部的底座、安裝在所述底座上的十字平臺結構200、安裝在所述十字平臺結構200上的X軸組件400和Y軸組件300、安裝在所述X軸組件400上并沿X軸組件400滑動的Z軸組件500、安裝在所述Z軸組件500上并沿Z軸組件500滑動的A軸組件600、安裝在所述Y軸組件300上并沿Y軸組件300滑動的C軸組件900、安裝在所述C軸組件900上的夾具組件800以及設置在所述底座上的光路組件700，所述光路組件700包括光纖激光器702和激光切割頭701，所述光纖激光器702的光纖端插入到所述激光切割頭701內(nèi)，所述激光切割頭701安裝在所述A軸組件600上，所述光纖激光器702發(fā)出的激光束經(jīng)激光切割頭701射到待切割的工件上。

本實用新型提供的三維光纖激光切割機由五軸（X軸、Y軸、Z軸、A軸及C軸）結構組成，通過將X軸組件400和Y軸組件300分別設置在性能穩(wěn)定的十字平臺結構200上，將Z軸組件500安裝在所述X軸組件400上，將A軸組件600安裝在所述Z軸組件500上，將C軸組件900安裝在所述Y軸組件300上，本實用新型能實現(xiàn)在各種金屬材質(zhì)的三維殼體上通過激光切割出各種尺寸的孔、槽及細縫等，并且本實用新型三維光纖激光切割機的切割效率高、精度高、加工性價比高。本實用新型有效解決了現(xiàn)有五軸聯(lián)動的CNC加工孔時間長，耗材成本高以及五軸聯(lián)動CNC不能加工小孔、細縫的問題。

請參閱圖2和圖3，在本實用新型實施例中，所述外罩組件100包括上罩骨架101和下架骨架102，所述上罩骨架101的前端設置有上罩前封103和運動前門104，所述運動前門104上設置有可視窗105，所述底座上與所述上罩前封103相對應的位置上設置有無桿氣缸106，所述無桿氣缸106上安裝有磁感應開關，所述無桿氣缸106通過感應開關驅(qū)動所述運動前門104開關，開啟或者關閉切割機設備，從而便于切割機設備上下料加工，節(jié)省人力。

進一步，所述外罩組件100的右上角頂部設置有報警燈107，所述報警燈107采用三色燈，紅色表示設備故障，黃色表示待機，綠色表示設備正常運行。所述外罩組件100上還設置有控制柜108，所述控制柜108可以旋轉從而調(diào)整到較佳的操作位置，所述控制柜上還設置有液晶顯示器109和操作按鈕110。

進一步，如圖4所示，在本實用新型中，所述十字平臺結構200包括一用于安裝Y軸組件300的Y軸基座201、設置在所述Y軸基座201同一側上的兩個支撐座202以及安裝在所述兩個支撐座202上的X軸基座203，所述X軸基座用于安裝X軸組件400，所述兩個支撐座上均設置有加強筋板204，用于調(diào)節(jié)所述X軸基座與Y軸基座的垂直度。所述十字平臺結構200各部件均采用天然花崗巖材質(zhì)，其好處是保證十字平臺結構200的穩(wěn)定性、吸振性好；從而保證本本實用新型三維光纖激光切割機的精度穩(wěn)定性。

進一步，如圖5所示，在本實用新型中，所述Y軸組件300設置在所述Y軸基座201上，所述Y軸組件包括兩條互相平行的第一Y軸直線導軌305和第二Y軸直線導軌311、安裝在所述第一Y軸直線導軌305和第二Y軸直線導軌311上的Y軸車載板312、設置在第一Y軸直線導軌305和第二Y軸直線導軌311之間的Y軸直線電機318和Y軸光電開關319以及Y軸擋塵板308，所述Y軸直線電機318用于驅(qū)動所述Y軸車載板312沿第一Y軸直線導軌305和第二Y軸直線導軌311運行，所述第一Y軸直線導軌305側邊設置有用于安裝Y軸光柵尺307的Y軸光柵尺安裝座306，所述Y軸光柵尺307采用全封閉式高精度光柵尺，其防塵、防潮、防水性能好；所述Y軸車載板312一側邊上設置有用于安裝Y軸光柵尺讀數(shù)頭309的Y軸光柵尺讀數(shù)頭安裝座310，所述Y軸車載板312的另一側邊設置有與Y軸拖鏈316一端連接的Y軸拖鏈連接板315，所述Y軸基座201上還設置有與所述Y軸拖鏈316另一端連接并用于承托所述Y軸拖鏈316的Y軸拖鏈托板317。

進一步，所述Y軸基座201上還設置有對防塵罩起導向作用的Y軸假導軌304以及第一Y軸防撞座303，所述Y軸假導軌304上設置有Y軸端板302，所述Y軸端板302上設置有用于防塵的第一Y軸封板301。

進一步，所述如圖5所示，所述Y軸車載板312上還安裝有Y軸防塵罩端板314，所述Y軸防塵罩端板313與Y軸防塵罩314的一端連接，所述Y軸防塵罩的另一端安裝在所述Y軸端板上302。

在本實用新型中，所述Y軸組件300安裝在采用天然花崗巖材質(zhì)加工的Y軸基座201上，所述Y軸組件300采用直線電機沿直線導軌進行傳動、以及采用封閉式高精度光柵尺進行讀數(shù)，實現(xiàn)了Y軸組件的高速度、高加速度、高精度運行以及減少維護。

進一步，如圖6所示，所述X軸組件400設置在所述X軸基座203 202上，所述X軸組件400包括兩條互相平行的第一X軸直線導軌401和第二X軸直線導軌402、安裝在所述第一X軸直線導軌401和第二X軸直線導軌402上的X軸車載板403、設置在第一X軸直線導軌401和第二X軸直線導軌402之間的X軸直線電機404，所述X軸直線電機404用于驅(qū)動所述X軸車載板403沿所述第一X軸直線導軌401和第二X軸直線導軌402運行，所述第一X軸直線導軌401側邊設置有與X軸拖鏈一端連接并承托所述X軸拖鏈的X軸拖鏈托板405。

進一步，結合圖7和圖8所示，所述Z軸組件500安裝在所述X軸車載板403上，所述Z軸組件包括Z軸底座501、Z軸絲桿502、設置在所述Z軸底座501上的Z軸電機座503、安裝在所述Z軸電機座503上的Z軸伺服電機504，所述Z軸電機座503上還設置有第一Z軸支撐座505，所述第一Z軸支撐座505內(nèi)部設置有兩個高精度角接觸球軸承；所述第一Z軸支撐座505與Z軸絲桿502的一端連接，所述Z軸絲桿502的另一端與第二Z軸支撐座506連接，所述第二Z軸支撐座內(nèi)不設置有一個高精度深溝球軸承；所述Z軸絲桿502上設置有Z軸絲母以及用于安裝Z軸絲母的Z軸絲母座507上，Z軸伺服電機504通過一Z軸聯(lián)軸器508與所述Z軸絲桿502連接，所述Z軸絲桿502的側邊設置有Z軸直線導軌509，所述Z軸直線導軌509上設置有多個滑塊510，所述滑塊上安裝有Z軸車載板511，所述Z軸車載板511與所述Z軸絲母座507連接，也就是說，所述Z軸絲母座507帶著所述Z軸車載板511上下運動；所述Z軸底座501的側邊上安裝有用于連接Z軸拖鏈512一端的Z軸拖鏈安裝板513，所述Z軸拖鏈512的另一端與安裝在所述Z軸車載板511上的Z軸拖鏈連接板514連接，所述Z軸底座501上還安裝有用于與所述X軸拖鏈515另一端連接的X軸拖鏈連接板516。

具體地，所述Z軸底座501安裝在所述X軸車載板403上，從而使Z軸組件能夠沿X軸方向移動，所述Z軸底座501還設置有用于限位的Z軸光電開關517。

在本實用新型中，所述Z軸組件采用高速、高精度的伺服電機配合精密滾珠絲桿的直線導軌驅(qū)動方式，所述直線導軌反裝，即設置在導軌上的滑塊固定不懂，導軌運動，這種設計方式可節(jié)約Z軸組件的上下空間，且為了保證Z軸組件的剛性，本實用新型中的單導軌優(yōu)先采用3個滑塊的結構。

進一步，如圖9所示，在本實用新型中，所述A軸組件600包括安裝在所述Z軸車載板511上的A軸安裝板601、設置在所述A軸安裝板601上的用于安裝A軸DDR607的A軸DDR安裝座602、安裝在所述A軸DDR607上的A軸車載板603，所述A軸DDR安裝座602上還設置有A軸光電開關保護罩605以及A軸光電開關606，所述A軸車載板603上設置有用于擋光的A軸擋光片604。

較佳地，本實用新型中所述DDR是指直接驅(qū)動旋轉電機，可用作靈活的分度器，所提供的可編程快速分度遠遠超過傳統(tǒng)機械或可變磁阻技術的分度器的生產(chǎn)能力。

進一步，本實用新型中，所述A軸車載板603直接與激光切割頭701連接，驅(qū)動所述A軸DDR607，帶動所述激光切割頭701轉動，對待切割文件進行加工。

進一步，結合圖10和圖11所示，在本實用新型中，所述光路組件700包括光纖激光器702和激光切割頭701，所述光纖激光器702的光纖端插入到所述激光切割頭701內(nèi)，所述激光切割頭701安裝在所述A軸組件600上，所述光纖激光器702發(fā)出的激光束經(jīng)激光切割頭701射到待切割的工件上中的激光切割頭安裝在所述A軸車載板上，所述激光切割頭內(nèi)部從下至上依次設置有保護鏡片7013、聚焦鏡片7012和準直鏡片7011。

較佳地，所述光路圖如圖11所示，所述光路結構簡單，由光纖傳導，整個光路密封，保證鏡片不受污染。在本實用新型中，所述準直鏡片7011由兩個鏡片組合而成，起作用是用于把光纖激光器702發(fā)出的激光放大、準直變成平行光；所述聚焦鏡片7012用于將激光束聚焦成一個高能量、微小光斑。

進一步，如圖12所示，在本實用新型中，所述C軸組件900包括安裝在所述Y軸車載板312上的C軸安裝板901、設置在所述C軸安裝板901上的用于安裝C軸DDR902的C軸DDR安裝座903、安裝在所述C軸DDR902上的C軸車載板904，所述C軸DDR安裝座903上還設置有C軸光電開關905以及用于擋光的C軸擋光片906。

更進一步，如圖12所示，所述夾具組件800包括安裝在C軸車載板901上的三抓卡盤安裝板801，所述三抓卡盤安裝板801上安裝有用于夾持待切割工件的三抓卡盤802。

綜上所述，本實用新型提供的三維光纖激光切割機，能在各種金屬材質(zhì)的三維殼體上通過激光切割出各種尺寸的孔、槽及細縫等，并且本實用新型三維光纖激光切割機的切割效率高、精度高、加工性價比高。本實用新型有效解決了現(xiàn)有五軸聯(lián)動的CNC加工孔時間長，耗材成本高以及五軸聯(lián)動CNC不能加工小孔、細縫的問題。

應當理解的是，本實用新型的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。