[發明專利]一種激光砂帶磨削復合加工設備及加工方法

在審

• 申請號: 202010216012.3
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111360657A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 肖貴堅;賀毅;黃云;趙全忠;陳本強;王文璽;付強;馮英國;朱升旺
• 申請（專利權）人: 重慶大學;南京萃智激光應用技術研究院有限公司
• 主分類號: B24B21/12
• 分類號: B24B21/12;B24B27/00;B23K26/00;B23K26/362;B23K26/70
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

1.一種激光砂帶磨削復合加工設備，其特征在于：包括床身(1)、激光刻蝕裝置(2)、砂帶磨削裝置(3)、工作平臺(4)、激光集塵裝置(6)和控制顯示裝置(7)；

所述床身(1)包括底部支座(101)和所述容置柜體(102)；所述底部支座(101)上表面為安裝平面(1011)；所述安裝平面(1011)上安裝有第一大理石立柱、第二大理石立柱和工作平臺(4)；所述容置柜體(102)整體為下端敞口且內中空的矩形柜體；所述容置柜體(102)遮罩在安裝平面(1011)上方。所述容置柜體(102)相對的兩側側壁上開設有加工觀察孔；

所述工作平臺(4)上表面設置有用于裝夾工件的裝夾裝置(401)；所述工作平臺(4)下表面通過定位裝置安裝在安裝平面(1011)上；所述定位裝置包括x軸方向的直線絲桿導軌及y軸方向的直線絲桿導軌；

所述激光刻蝕裝置(2)通過絲桿螺母安裝在第一大理石立柱上；步進電機驅動絲桿螺母，進而帶動激光刻蝕裝置(2)沿豎直方向直線運動；

所述砂帶磨削裝置(3)通過絲桿螺母安裝在第二大理石立柱上；步進電機驅動絲桿螺母，進而帶動砂帶磨削裝置(3)沿豎直方向直線運動；

所述激光集塵裝置(6)用于吸附激光刻蝕裝置(2)加工過程中產生的粉塵；

所述控制顯示裝置(7)包括輸入裝置、存儲器、控制器和顯示屏；所述輸入裝置包括急停按鈕、鍵盤和鼠標；所述鍵盤和鼠標用于發送操作命令或輸入加工代碼；控制器讀取存儲器中事先編寫好或由輸入裝置輸入的加工代碼后，驅動激光刻蝕裝置(2)、砂帶磨削裝置(3)和工作平臺(4)對工件進行加工。

2.根據權利要求1所述的一種激光砂帶磨削復合加工設備，其特征在于：所述容置柜體(102)的側壁上還設置有折疊式透明玻璃門。

3.根據權利要求1或2所述的一種激光砂帶磨削復合加工設備，其特征在于：所述激光刻蝕裝置(2)的激光發生器組件采用二氧化碳激光器。

4.根據權利要求1或3所述的一種激光砂帶磨削復合加工設備，其特征在于：砂帶磨削裝置(3)的砂帶磨頭采用三軸驅動磨頭。

5.根據權利要求1所述的一種激光砂帶磨削復合加工設備，其特征在于：所述激光刻蝕裝置(2)的配套制冷系統采用激光水冷裝置(5)。所述激光水冷裝置(5)底部連接有若干萬向輪(501)；所述激光水冷裝置(5)的側壁上裝有不銹鋼扶手(502)；所述激光水冷裝置(5)具有狀態指示燈；所述狀態指示燈用于顯示激光水冷裝置工作狀態。

6.一種采用權利要求1所述加工設備的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將待加工工件通過裝夾裝置(401)固定在工作平臺(4)上；

2)控制顯示裝置(7)控制工作平臺(4)水平移動，將待加工工件調整至預設工作區域；

3)啟動激光刻蝕裝置(2)和砂帶磨削裝置(3)；控制顯示裝置(7)控制步進電機，進而調整工作平臺(4)的水平位置；控制顯示裝置(7)控制直線絲桿導軌，進而調整激光刻蝕裝置(2)激光束的聚焦點以及砂帶磨削裝置(3)磨頭的豎直位置；

4)激光束的聚焦點將待加工工件所需去除材料刻蝕，磨頭對待加工工件進行表面拋磨，未去除部分成型為所需形狀；所述激光集塵裝置(6)處理加工過程中產生的有害氣體及灰塵。

7.一種采用權利要求1所述加工設備的微型表面結構加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將待加工工件通過裝夾裝置(401)固定在工作平臺(4)上；

2)砂帶磨削裝置(3)對待加工工件進行表面拋磨；

3)激光刻蝕裝置(2)對經過表面拋磨的待加工工件進行激光刻蝕，得到具有預設圖案的成品器件。

8.一種采用權利要求1所述加工設備的微型表面結構加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將待加工工件通過裝夾裝置(401)固定在工作平臺(4)上；

2)激光刻蝕裝置(2)對待加工工件進行激光刻蝕；

3)砂帶磨削裝置(3)對經過激光刻蝕的待加工工件進行表面拋磨，得到具有預設圖案的成品器件。