[實用新型]機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備

有效

• 申請號: 202020032442.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN211708627U
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 馮愛新;蔣志航;周遠航;林晉豪;劉兵杰;王術新;干賢德;韓磊;潘曉銘;張健
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本實用新型涉及機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備，包含用于機械銑削微型腔的數控機床以及用于精密加工微型腔的超快激光精密加工裝置，所述數控機床上設有用于固定凹模板的支撐夾具，所述超快激光精密加工系統包含激光器、用于成像采集的三維共聚焦成像模塊以及用于圖像分析的成像處理系統，激光器的輸出光路上依次布置有光閘、衰減器和1/4波片，1/4波片的輸出光路銜接掃描振鏡，掃描振鏡輸出端布置聚焦鏡，聚焦鏡正對于支撐夾具；三維共聚焦成像模塊朝向支撐夾具，三維共聚焦成像模塊與成像處理系統通訊連接，成像處理系統與激光器通訊連接。先機械粗銑削，再由共聚焦三維視覺檢測配合超快激光進行在線精密加工模具微型腔。

技術領域

本實用新型涉及一種機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備，屬于超快激光精密加工技術領域。

背景技術

目前，微型零件在航空、生物醫學、汽車、電子通信及光學等領域被廣泛應用，對于微型零件的制造通常采用模具進行生產。由于微型零件的尺寸小，傳統的機械銑削很難銑出合格的微型腔，為此生產企業采用電火花成形技術來加工微型腔。但是電火花成形技術也存在以下幾個問題：1)針對不同的型腔需要設計不同的電極頭，電極頭加工難度大；2)電火花加工是一個放電過程，容易在型腔表面積碳，影響加工精度；3)加工速度慢，效率低。

隨著超快激光在技術應用上的重大突破，超快激光加工引起了全球的關注。針對電火花成形技術對于多品種的定制微型零件存在電極頭制造困難、易積碳影響精度及價格速度慢等問題，因此需要設計機械與激光復合加工的模具微型腔精密銑削技術方案。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備，特點是：包含用于機械銑削微型腔的數控機床以及用于精密加工微型腔的超快激光精密加工裝置，所述數控機床上設有用于固定凹模板的支撐夾具，所述超快激光精密加工系統包含激光器、用于成像采集的三維共聚焦成像模塊以及用于圖像分析的成像處理系統，激光器的輸出光路上依次布置有光閘、衰減器和1/4波片，1/4波片的輸出光路銜接掃描振鏡，掃描振鏡輸出端布置聚焦鏡，聚焦鏡正對于支撐夾具；三維共聚焦成像模塊朝向支撐夾具，三維共聚焦成像模塊與成像處理系統通訊連接，成像處理系統與激光器通訊連接。

進一步地，上述的機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備，其中，還設有控制單元，分別與激光器、光閘和掃描振鏡控制連接。

進一步地，上述的機械與激光復合精密加工模具微型腔的裝備，其中，支撐夾具上設有磁裝夾夾具。

本實用新型與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果，具體體現在以下方面：

本實用新型利用先機械粗銑削再共聚焦三維視覺檢測配合超快激光進行在線精密加工模具微型腔，機械粗銑削可以快速地切除微型腔余量，留下難加工區及精密加工余量，可以實時判斷加工余量及位置精度，利用共聚焦三維視覺檢測系統可以進行尺寸誤差分析及加工路徑補償，可以配合超快激光進行在線精密加工，減少工人測量產生的誤差。超快激光加工去除材料的優勢是“冷”加工，去除材料的同時不會對加工表面形成重鑄層、微裂紋和熱影響層，加工表面與基體之間無明顯的差異。實現高效精密加工微米級型腔。

本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型具體實施方式了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明