CN110605638A - 一种激光辅助带式磨削装置及磨削方法 - Google Patents

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Abstract

一种激光辅助带式磨削装置及磨削方法，属于超精密磨削技术领域，包括激光器、焦距调节滑台、角度调节台、激光控制器、双凹槽导向轮、砂带、对焦平板、工作台以及装置主体。本发明通过改变导向轮结构及添加激光辅助装置实现一种新的磨削方法，导向轮可导向双砂带，砂带之间具有导入光路的空隙，利用材料粗磨削时的弹性变形来进行激光辅助精磨削，使粗磨削、精磨削同时进行，激光辅助可软化材料，易于磨削，而且该方法的激光辅助磨削不限制磨削轨迹路径，双砂带可交替进行激光辅助磨削，提高加工质量及加工效率。

Description

一种激光辅助带式磨削装置及磨削方法
技术领域
本发明属于超精密磨削技术领域，特别是涉及到一种对金属、非金属以及难加工材料进行精密和超精密磨削装置及方法。
背景技术
对于磨削金属、非金属材料以及难加工材料时，磨削时温度很高。因此，磨削方法及加工条件的对正常生产有着重要影响，解决高精度磨削技术至关重要。现有的主要技术是选择合理的切削参数来进行磨削加工，而这些方法并不能完全解决问题。因此需要突破常规理念来设计和开辟新的加工方法，寻找到一个好的加工方法迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种激光辅助带式磨削装置及磨削方法，可解决金属、非金属以及难加工材料精密、超精密磨削问题，提高加工质量及生产效率，保护工人自身安全及稳定生产。
一种激光辅助带式磨削装置，其特征是：包括激光器、焦距调节滑台、角度调节台、激光控制器、双凹槽导向轮、砂带、对焦平板、工作台以及装置主体，所述装置主体为阶梯型，所述角度调节台上设置有螺纹孔和通孔，角度调节台通过通孔嵌入式固定设置在装置主体的竖向阶梯面上；所述焦距调节滑台通过沉头孔嵌入式固定设置在角度调节台上；所述激光器通过螺纹孔嵌入式固定设置在焦距调节滑台上；所述激光控制器与激光器通过导线连接；所述双凹槽导向轮为三个，设置在装置主体的竖向阶梯面上，连线呈三角形；所述砂带安装在双凹槽导向轮的两条凹槽内，联通三个双凹槽导向轮；所述工作台设置在装置主体的磁力台上，所述对焦平板设置在工作台上，进行砂带与焦点同步磨削标定。
一种激光辅助带式磨削方法，其特征是：应用所述的一种激光辅助带式磨削装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、在装置主体的竖向阶梯面上，安装三个双凹槽导向轮，在三个双凹槽导向轮上的两条凹槽内部分别安装砂带；
步骤二、将砂带移到对焦平板上进行接触，进行砂带与焦点同步磨削标定；并沿z轴方向移动工作台，形成一条磨削痕迹；
步骤三、调节角度调节台进行光斑位置调整，置于两条砂带中间缝隙正下方处，并将光斑置于步骤二获得的磨削痕迹中心位置；
步骤四、调节焦距调节滑台进行聚焦，通过激光控制器调节激光功率并开启激光；
步骤五、砂带对工件，执行加工程序，工件磨削加工完成后关闭激光，结束程序；
至此，一种激光辅助带式磨削方法完成。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种激光辅助带式磨削装置及磨削方法，通过改变导向轮结构及添加激光辅助装置实现一种新的磨削方法，导向轮可导向双砂带，砂带之间具有导入光路的空隙，利用材料粗磨削时的弹性变形来进行激光辅助精磨削，使粗磨削、精磨削同时进行，激光辅助可软化材料，易于磨削，而且该方法的激光辅助磨削不限制磨削轨迹路径，双砂带可交替进行激光辅助磨削，提高加工质量及加工效率。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种激光辅助带式磨削装置结构示意图。
图2为本发明一种激光辅助带式磨削装置激光器结构示意图。
图3为本发明一种激光辅助带式磨削装置焦距调节滑台结构示意图。
图4为本发明一种激光辅助带式磨削装置角度调节台结构示意图。
图5为本发明一种激光辅助带式磨削装置双凹槽导向轮结构示意图。
图6为本发明一种激光辅助带式磨削装置焦点对焦原理图。
图7为本发明一种激光辅助带式磨削装置激光辅助加工原题图。
图中1-激光器、2-焦距调节滑台、3-角度调节台、4-激光控制器、5-双凹槽导向轮、6-砂带、7-对焦平板、8-工作台、9-装置主体、10-焦点、11-完成磨削区、12-精磨削区、13-激光辅助加工弹性变形区、14-待磨削区。
具体实施方式
一种激光辅助带式磨削装置，如图1～图5所示，包括激光器1、焦距调节滑台2、角度调节台3、激光控制器4、双凹槽导向轮5、砂带6、对焦平板7、工作台8以及装置主体9，所述装置主体9为阶梯型，所述角度调节台3上设置有螺纹孔和通孔，角度调节台3通过通孔嵌入式固定设置在装置主体9的竖向阶梯面上，用于固定焦距调节滑台2；
所述焦距调节滑台2通过沉头孔嵌入式固定设置在角度调节台3上，用于固定激光器1；
所述激光器1通过螺纹孔嵌入式固定设置在焦距调节滑台2上，用于辅助精磨软化材料；
所述激光控制器4与激光器1通过导线连接，用于调节激光功率；
所述双凹槽导向轮5为三个，设置在装置主体9的竖向阶梯面上，连线呈三角形；所述砂带6安装在双凹槽导向轮5的两条凹槽内，联通三个双凹槽导向轮5，砂带6之间具有导入光路的空隙，交替实现激光辅助磨削；
所述工作台8设置在装置主体9的磁力台上，所述对焦平板7设置在工作台8上，进行砂带6与焦点10同步磨削标定。
一种激光辅助带式磨削方法，应用一种激光辅助带式磨削装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、在装置主体的竖向阶梯面上，安装三个双凹槽导向轮5，在三个双凹槽导向轮5上的两条凹槽内部分别安装砂带6；
步骤二、如图6所示，将砂带6移到对焦平板7上进行接触，进行砂带6与焦点10同步磨削标定；并沿z轴方向移动工作台8，形成一条磨削痕迹；
步骤三、调节角度调节台3进行光斑位置调整，置于两条砂带6中间缝隙正下方处，并将光斑置于步骤二获得的磨削痕迹中心位置；
步骤四、调节焦距调节滑台2进行聚焦，通过激光控制器4调节激光功率并开启激光；
步骤五、砂带6对工件，执行加工程序，工件磨削加工完成后关闭激光，结束程序；如图7所示，其中一侧砂带6下部为精磨削区12，两砂,6中间缝隙为激光辅助加工弹性变形区13，两砂带6一侧为完成磨削区11，另一侧为待磨削区14。
至此，一种激光辅助带式磨削方法完成。

Claims (2)

1.一种激光辅助带式磨削装置，其特征是：包括激光器(1)、焦距调节滑台(2)、角度调节台(3)、激光控制器(4)、双凹槽导向轮(5)、砂带(6)、对焦平板(7)、工作台(8)以及装置主体(9)，所述装置主体(9)为阶梯型，所述角度调节台(3)上设置有螺纹孔和通孔，角度调节台(3)通过通孔嵌入式固定设置在装置主体(9)的竖向阶梯面上；所述焦距调节滑台(2)通过沉头孔嵌入式固定设置在角度调节台(3)上；所述激光器(1)通过螺纹孔嵌入式固定设置在焦距调节滑台(2)上；所述激光控制器(4)与激光器(1)通过导线连接；所述双凹槽导向轮(5)为三个，设置在装置主体(9)的竖向阶梯面上，连线呈三角形；所述砂带(6)安装在双凹槽导向轮(5)的两条凹槽内，联通三个双凹槽导向轮(5)；所述工作台(8)设置在装置主体(9)的磁力台上，所述对焦平板(7)设置在工作台(8)上，进行砂带(6)与焦点同步磨削标定。
2.一种激光辅助带式磨削方法，其特征是：应用权利要求1所述的一种激光辅助带式磨削装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、在装置主体的竖向阶梯面上，安装三个双凹槽导向轮(5)，在三个双凹槽导向轮(5)上的两条凹槽内部分别安装砂带(6)；
步骤二、将砂带(6)移到对焦平板(7)上进行接触，进行砂带(6)与焦点同步磨削标定；并沿z轴方向移动工作台(8)，形成一条磨削痕迹；
步骤三、调节角度调节台(3)进行光斑位置调整，置于两条砂带(6)中间缝隙正下方处，并将光斑置于步骤二获得的磨削痕迹中心位置；
步骤四、调节焦距调节滑台(2)进行聚焦，通过激光控制器(4)调节激光功率并开启激光；
步骤五、砂带(6)对工件，执行加工程序，工件磨削加工完成后关闭激光，结束程序；
至此，一种激光辅助带式磨削方法完成。
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