[發明專利]曲面高精度激光打磨方法及裝置

有效

• 申請號: 202011302006.6
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112518435B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 閆志民;宿友亮;黎游;劉偉;慕松;馬忠誠;張文遷;喬靜;馬林慧;韓闖;周志國
• 申請（專利權）人: 天地寧夏支護裝備有限公司;寧夏大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B49/12
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所 64103
• 代理人: 張淼

一種曲面高精度激光打磨方法，選取零件的加工曲面，將加工曲面映射成曲面圖像，將曲面圖像劃分成多個平面的子區域，發射激光信號至每個子區域，并根據反射回的激光信號來檢測每個子區域的實際粗糙度，預設打磨基準粗糙度，若檢測到的每個子區域的實際粗糙度均小于基準粗糙度，則運行第一打磨方式，若檢測到的任一子區域的實際粗糙度大于基準粗糙度，則運行第二打磨方式，采用全覆蓋打磨與區域性打磨相結合，克服了采用單一全覆蓋打磨或單一區域性打磨的不足，進一步提高了打磨精度，縮短了打磨時間，本發明實施例還提出了一種曲面高精度激光打磨裝置。

技術領域

本發明涉及曲面表面修復技術領域，特別涉及一種曲面高精度激光打磨方法及裝置。

背景技術

在整個機械加工工藝中，對制造出的工件都需要進行打磨，尤其是在某些精度較高的領域運用中?，F代制造業的高速發展，對表面的精度要求越來越高，表面的拋光打磨，不僅僅增加了工件的美觀性，同時還改善了材料表面的耐腐蝕，耐磨性以及一些特殊的性能。

傳統的打磨方法多由人工操作，費時費力，效率低，往往是接觸式的，在復雜件的拋光打磨就比較困難了，因此激光打磨技術進入該領域，其打磨技術區別于傳統的技術，是一種新型的材料表面加工技術，發展前景廣闊。

原設計激光打磨技術，適用于規則的曲面，應用范圍受限，全覆蓋式打磨方式，打磨效率低，打磨軌跡之間存在未打磨的間隙，打磨精度低。

發明內容

有鑒于此，針對上述不足，有必要提出一種打磨效率高，打磨精度高的曲面高精度激光打磨方法。

還有必要提出一種打磨效率高，打磨精度高的曲面高精度激光打磨裝置。

一種曲面高精度激光打磨方法，所述方法包括：

選取零件的加工曲面，將加工曲面映射成曲面圖像；

將曲面圖像劃分成多個平面的子區域；

發射激光信號至每個子區域，并根據反射回的激光信號來檢測每個子區域的實際粗糙度；

預設打磨基準粗糙度，若檢測到的每個子區域的實際粗糙度均小于基準粗糙度，則運行第一打磨方式，若檢測到的任一子區域的實際粗糙度大于基準粗糙度，則運行第二打磨方式。

優選的，所述第一打磨方式，具體包括：

對加工曲面的表面進行三維掃描，掃描時分別沿著所述加工曲面的長度方向和寬度方向按序掃描，獲得所述加工曲面上的多個曲面特征點；

將所述多個曲面特征點按掃描路徑擬合三維掃描路徑曲線；

驅動激光器按照沿三維掃描路徑曲線運動。

優選的，所述第二打磨方式，具體包括：

逐次采集實際粗糙度小于基準粗糙度的子區域的三維微觀輪廓圖；

逐次對每個實際粗糙度小于基準粗糙度的子區域的三維微觀輪廓圖的微觀凸面最高峰標定，形成一組與每個實際粗糙度小于基準粗糙度的子區域對應的第二打磨點組，所述第二打磨點組為三維空間離散點；

對所述第二打磨點組進行三維曲線擬合，形成三維打磨曲線；

驅動激光器按照沿三維打磨曲線運動。

優選的，對所述第二打磨點組進行三維曲線擬合，形成一級三維打磨曲線之后，還包括：

對三維打磨曲線進行逼近計算。

優選的，所述驅動激光器按照沿三維打磨曲線運動之前，還包括：