[發明專利]激光輔助旋轉超聲波加工機床及加工方法

在審

• 申請號: 201910536312.7
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110271103A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 葉民崇;劉慶;李軍旗;王小東;聶炎;黃偉;胡振華;楊虎
• 申請（專利權）人: 深圳市圓夢精密技術研究院
• 主分類號: B28D1/00
• 分類號: B28D1/00;B28D7/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 朱肖鳳

1.一種激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：包括平面移動機構、豎向移動機構、激光發生器、超聲波振動件和旋轉主軸，所述平面移動機構用于安裝工件并帶動工件在水平面內移動，所述豎向移動機構呈豎向設置并位于所述平面移動機構的上方，所述激光發生器用于朝向所述工件發射激光以加熱軟化所述工件待加工的局部位置，所述豎向移動機構的輸出端與所述旋轉主軸連接并驅動所述旋轉主軸在豎向移動，所述旋轉主軸的輸出端朝向下設置，所述超聲波振動件安裝于所述旋轉主軸上，所述旋轉主軸用于安裝刀具并驅動該刀具旋轉，所述超聲波振動件用于驅動所述旋轉主軸振動進而帶動所述刀具振動。

2.根據權利要求1所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述超聲波振動件的振動頻率的范圍為20000Hz～22000Hz。

3.根據權利要求1所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述超聲波振動件的振動幅度的范圍為2um～35um。

4.根據權利要求1所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述旋轉主軸的轉速范圍為20000rpm/min～40000rpm/min。

5.根據權利要求1所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述旋轉主軸上設有活動卡接件，所述活動卡接件用于與所述刀具可拆卸連接。

6.根據權利要求1～5任一項所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述激光發生器安裝于所述豎向移動機構的輸出端上，所述激光發生器的激光出射端朝向所述刀具的刃端設置。

7.根據權利要求1～5任一項所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述激光輔助旋轉超聲波加工機床還包括溫度檢測器，所述溫度檢測器安裝于所述豎向移動機構的輸出端上，所述溫度檢測器用于檢測所述工件表面的溫度。

8.根據權利要求1～5任一項所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述激光輔助旋轉超聲波加工機床還包括換刀機構，所述換刀機構包括刀具庫和機械手臂，所述刀具庫用于安裝待更換的不同型號的所述刀具，所述機械手臂用于將位于所述刀具庫上的所述刀具與位于所述旋轉主軸上的所述刀具互換。

9.根據權利要求8所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，其特征在于：所述換刀機構還包括升降件和轉動件，所述升降件的輸出端與所述轉動件連接并驅動所述轉動件在所述刀具庫和所述旋轉主軸之間上下移動，所述轉動件的輸出端與所述機械手臂連接并驅動所述機械手臂在所述刀具庫和所述旋轉主軸之間水平轉動，所述機械手臂的兩端分別設有一個用于取放所述刀具的卡口。

10.一種加工方法，其特征在于：采用如權利要求1至9任一項所述的激光輔助旋轉超聲波加工機床，所述加工方法包括如下步驟：

S1：提供一待加工的工件并安裝定位至所述平面移動機構的輸出端上，并將所述刀具安裝至所述旋轉主軸上；

S2：啟動所述激光發生器，使得所述激光發生器發射的激光朝向所述工件待加工的位置照射，以加熱軟化所述工件的待加工位置；

S3：啟動所述旋轉主軸和所述超聲波振動件，使得所述旋轉主軸同時旋轉和振動；

S4：通過所述平面移動機構和所述豎向移動機構的相互配合使所述旋轉主軸按照規定的路徑移動，使得所述刀具對所述工件進行加工；

S5：加工完成后，取下所述工件。