[發明專利]一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置及其操作方法

在審

• 申請號: 201910066008.0
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109590745A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 許金凱;劉啟蒙;張向輝;于化東;張翼航;侯永剛;翟昌太
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;B23K26/36;B23K26/142;B23C3/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所 22206
• 代理人: 李曉莉

1.一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置，其特征是：包括夾持刀柄(1)、轉接板Ⅰ(2)、激光加工單元(3)、轉接板Ⅱ(4)、中空變速氣動主軸裝置(5)和中空銑刀(6)，所述激光加工單元(3)的一端通過轉接板Ⅰ(2)與夾持刀柄(1)連接，激光加工單元(3)的另一端通過轉接板Ⅱ(4)與中空變速氣動主軸裝置(5)連接；所述中空銑刀(6)通過刀具夾持結構(503)與中空變速氣動主軸裝置(5)的變速主軸連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置，其特征是：所述激光加工單元(3)包括圓筒外殼(7)、光纖激光器(8)和聚焦鏡(9)；所述光纖激光器(8)固定安裝在圓筒外殼(7)的中部；所述聚焦鏡(9)固定安裝在圓筒外殼(7)的內部一端，聚焦鏡(9)位于光纖激光器(8)的激光輸出端并且聚焦鏡(9)與光纖激光器(8)之間設置有激光傳輸通路。

3.根據權利要求1所述的一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置，其特征是：所述光纖激光器(8)的輸入端通過光纖與光纖激光功率控制器連接。

4.根據權利要求1所述的一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置，其特征是：所述中空變速氣動主軸裝置(5)的氣體輸入口與氣源及調速控制器連接，中空變速氣動主軸裝置(5)中設置有激光束傳導路徑(501)、變速傳動機構(502)和刀具夾持結構(503)。

5.根據權利要求1所述的一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置，其特征是：所述中空銑刀(6)中設置有沿中軸線方向的中空導路孔，中空銑刀(6)前刀面設置有通入到中空光路導通孔的陣列散熱孔。

6.一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置的操作方法，利用如權利要求1所述的一種用于加工中心的激光輔助銑削裝置，其特征是：包括以下步驟，并且以下步驟順次進行，

步驟一、將中空銑刀(6)通過刀具夾持結構(503)夾持在激光輔助銑削裝置的中空變速氣動主軸裝置(5)上；

步驟二、將加工中心自身的電主軸鎖死；

步驟三、將激光輔助銑削裝置夾持在加工中心主軸上；

步驟四、利用對刀儀將激光輔助銑削裝置上的中空銑刀(6)進行刀具對刀；

步驟五、調整聚焦鏡(9)與待加工工件表面的距離L，使激光聚焦在待加工工件表面，調整激光功率，使工件的激光加工的深度小于銑刀切削深度，所述激光加工的深度等于激光焦點距離刀具端面的距離d；

打開氣源及調速控制器，通過中空變速氣動主軸裝置(5)的氣路排放激光加工產生的粉塵，同時防止粉塵污染聚焦鏡(9)；

步驟六、激光先在工件表面進行輔助加工和軟化硬質合金材料，銑刀刀路的切削層比銑刀切削加工的切削層高一個切削層；

步驟七、激光輔助加工留有銑刀精加工余量，銑刀加工路徑到倒數第二層時關閉激光源，停止激光輔助加工，銑刀切削完最后一層后操作結束。