CN114619147B - 一种激光磨削机及激光磨削方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工技术领域，并公开了一种激光磨削机及激光磨削方法，第一激光磨削结构位于第二激光磨削结构的前方，第一激光磨削结构、第二激光磨削结构以及加工转台呈直角排布，结构紧凑，通过将第二激光磨削结构巧妙地设置在第一立柱和第二立柱的后方，充分利用了激光磨削机后方的空间，外形在水平投影下呈正方形，避免激光磨削机的长度过大，减少激光磨削机的占用空间；工件加工时，第一激光磨削结构和第二激光磨削结构以相互配合的方式同步加工，并且巧妙地在复位返程时对工件进行二次磨削量，没有多余的移动线路，大大提高磨削效率，工件的表面更光滑平整。

Description

一种激光磨削机及激光磨削方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别涉及一种激光磨削机及激光磨削方法。

背景技术

现有在对产品进行表面减薄加工时，一般采用砂轮对待加工工件的表面进行磨削处理，但是这种手段加工效率较慢。而目前，为了提升产品减薄的效率，通常使用激光对待加工工件的表面进行磨削减薄加工，但是存在以下不足：1.单个激光头加工效率较慢，若采用两个激光头进行加工，则两个激光头一般呈左右排布，两个激光头只能横向移动，使得整个加工机床的长度较大，占用空间大，难以在车间中合理放置；2.激光磨削工件表面时会产生大量的扬尘和切屑，即使设置了外围板结构防止扬尘和废屑向外扩散、污染车间环境，扬尘和废屑仍然会在整个机床内部飞扬，容易附着在直线驱动器或一些精密机构上，影响其正常工作。另外，虽然在外围板结构内部进行抽风除尘，但由于机床空间太大，密封性差，导致抽风除尘效果不佳。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种激光磨削机及激光磨削方法，旨在使加工机床的结构更加紧凑，减少占用空间；还有限制扬尘和废屑扩散，提高抽风除尘效果。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种激光磨削机，包括底架、设置在底架上的底板、设置在底板上的加工转台、竖直设置在底板上的第一立柱和第二立柱、横跨设置在第一立柱和第二立柱顶部的横梁、设置在第二立柱顶部的纵梁、设置在横梁上的X轴直线驱动器、设置在X轴直线驱动器上的第一Z轴直线驱动器、设置在第一Z轴直线驱动器上的第一激光磨削结构、设置在纵梁上的Y轴直线驱动器、设置在Y轴直线驱动器上的第二Z轴直线驱动器、设置在第二Z轴直线驱动器上的第二激光磨削结构、以及设置在底架上的内防护壳和外围板结构；所述第一激光磨削结构位于第二激光磨削结构的前方，所述加工转台用于装夹多个工件并且驱动多个工件同步转动，所述第一激光磨削结构和第二激光磨削结构用于发射激光，对加工转台上的工件进行加工；所述内防护壳位于横梁的下方，所述内防护壳的内部与外围板结构围蔽形成T形加工区域，T形加工区域包括供第一激光磨削结构横移的横移区和供第二激光磨削结构纵移的纵移区，所述加工转台位于横移区内且在纵移区的前方，T形加工区域通过吸尘结构抽风除尘。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一激光磨削结构包括沿竖向延伸的支臂、两块平行设置在支臂底部的调节板、设置在两块调节板之间的转头、设置在转头上的激光组件；其中一个调节板上设有与转头同轴设置的刻度盘和锁定结构且通过锁定结构限制转头转动；转头上设有与刻度盘相匹配的指针；所述激光组件用于发射激光，使激光对工件磨削减薄。

作为上述技术方案的进一步改进，所述内防护壳包括前壳体和后壳体，所述前壳体位于第一立柱和第二立柱的前方，所述后壳体位于第一立柱和第二立柱之间，所述前壳体的顶部开设有用于避让第一激光磨削结构横移的前避让口，第一激光磨削结构与第一随动围蔽结构配合对所述前避让口进行围蔽，所述后壳体的顶部开设有用于避让第二激光磨削结构纵移的后避让口，第二激光磨削结构与第二随动围蔽结构配合对所述后避让口进行围蔽。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一随动围蔽结构包括第一风琴罩、第二风琴罩、设置在所述前壳体的顶部且可沿前避让口延伸方向移动的前滑架，所述前避让口的一端通过第一风琴罩与前滑架连接，所述前避让口的另一端通过第二风琴罩与前滑架连接，所述前滑架上设置有供第一激光磨削结构的支臂穿过的第一开口；所述前滑架包括前盖板和设置在前盖板底部的前托盘，所述第一开口开设在前盖板上，所述前托盘上开设有第一方形口，所述第一方形口的每个边沿均设有助推组件，每个助推组件包括支座、两个分别可转动地设置在支座两端的滚轮。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸尘结构包括固设在支臂外部的支架和设置在所述支架的底部的吸尘接头，所述支臂的顶部设置有管夹，所述支臂上开设有供吸尘支管走线的出管口，吸尘支管穿过管夹进去支臂的内腔，从出管口引出后与支架上的吸尘接头连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸尘结构还包括设置在内防护壳上的吸尘口，该吸尘口设置在纵移区且朝向横移区，所述吸尘口与吸尘主管连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加工转台包括底座、可转动地设置在底座上方的圆形转盘、用于驱动圆形转盘转动的驱动装置，所述圆形转盘上设置有多个磁吸夹具，所述磁吸夹具绕圆形转盘的边沿阵列排布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述磁吸夹具包括座体、设置在座体上的限位组件，所述座体的上表面开设有多个凹槽，每个凹槽中放置有一个与凹槽形状相适配的磁铁，所述磁铁用于磁吸工件，使工件平压在座体的上表面，所述限位组件用于对工件的边沿进行限位，防止工件滑出座体。

作为上述技术方案的进一步改进，所述调节板上设有测头固定座，所述测头固定座上设有工件测头；所述转头上设有吹气管固定座，所述吹气管固定座上设有吹气管；所述调节板通过横板连接加固，其中一个调节板上设置有车刀。

一种基于如上所述的激光磨削机的激光磨削方法，其中，所述方法包括S1: 将多个待加工工件装夹到加工转台上；

S2:调整第一激光磨削结构的激光组件角度，使得该激光组件的激光发射方向与工件的上表面之间的夹角为预设角度；

S3:调整第二激光磨削结构的激光组件角度，使得该激光组件的激光发射方向与工件的上表面之间的夹角为预设角度；

S4:测量工件的上表面的高度，然后加工转台驱动所有工件同步转动，加工转台在驱动所有工件转动时，形成一个圆环形加工区域，圆环形加工区域形成外圈边界和内圈边界；

S5:通过第一Z轴直线驱动器调整第一激光磨削结构的高度，第一激光磨削结构发出激光并且在X轴直线驱动器的驱动下朝靠近加工转台的中轴线方向横移，激光先越过圆环形加工区域的外圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝内圈边界移动，工件的表面磨削量为x₁；

S6: 通过第二Z轴直线驱动器调整第二激光磨削结构的高度， 第二激光磨削结构发出激光并且在Y轴直线驱动器的驱动下朝靠近加工转台的中轴线方向纵移，激光先越过圆环形加工区域的外圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝内圈边界移动；工件的表面磨削量为x₂；

S7: 当第一激光磨削结构发出激光越过内圈边界时，第一激光磨削结构停止激光发射，直至第二激光磨削结构发出激光越过内圈边界后，第一Z轴直线驱动器驱动第一激光磨削结构上升至设定高度，第一激光磨削结构再次发出激光并且朝远离加工转台的中轴线方向横移，激光先越过內圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝外圈边界移动，工件的表面磨削量为x₃；

S8: 第二Z轴直线驱动器驱动第二激光磨削结构上升至设定高度，第二激光磨削结构再次发出激光并且朝远离加工转台的中轴线方向横移，激光先越过內圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝外圈边界移动，工件的表面磨削量为x₄；

S9: 第一激光磨削结构发出激光越过外圈边界时，第一激光磨削结构停止激光发射并复位至初始位置；第二激光磨削结构发出激光越过外圈边界时，第二激光磨削结构停止激光发射并复位至初始位置，工件的总磨削量X=x₁+x₂+x₃+x₄，x₁>0.1mm，x₂>0.1mm，x₃<0.1mm，x₄<0.1mm。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供的激光磨削机具有以下优点：

1.第一激光磨削结构位于第二激光磨削结构的前方，第一激光磨削结构的移动磨削方向为横向，第二激光磨削结构的移动磨削方向为纵向，两者的移动磨削方向互不重合，互不干涉，通过将第二激光磨削结构巧妙地设置在第一立柱和第二立柱的后方，充分利用了激光磨削机后方的空间，激光磨削机在水平投影下呈正方形，第一激光磨削结构、第二激光磨削结构以及加工转台呈直角排布，结构紧凑，避免激光磨削机的长度过大，减少激光磨削机的占用空间，更好地适用于车间场地放置。

2. 由于内防护壳与外围板结构围蔽形成的T形加工区域处于封闭状态，工件在加工过程中所产生的扬尘和切屑被限制在T形加工区域内，防止扬尘和切屑对T形加工区域外部的零部件造成污染，确保这些零部件的正常运行，减少维护周期。与此同时，吸尘机对T形加工区域抽风吸尘，由于T形加工区域的空间体积少于整个激光磨削机内腔的空间体积的一半，而且T形加工区域的密封性较好，使得抽风除尘时T形加工区域能够形成更大的负压力，大大减少激光磨削机内的扬尘和切屑的残留量，达到更好的废屑处理效果。即使工件完成加工后，工作人员打开前门体，不会有扬尘和切屑从前门体向外扩散，保障生产车间的整洁度。

3. 通过第一激光磨削结构和第二激光磨削结构的激光加工互不干涉，以相互配合的方式同步加工，并且巧妙地在复位返程时对工件进行二次磨削量，没有多余的移动线路，大大提高磨削效率，工件的表面更光滑平整。

附图说明

图1为激光磨削机的内部结构示意图一。

图2为激光磨削机的内部结构示意图二。

图3为激光磨削机的立体图一。

图4为激光磨削机的立体图二。

图5为第一激光磨削结构的立体图。

图6为转头和激光组件的立体图。

图7为内防护壳的立体图。

图8为图7中A区域的局部放大图。

图9为加工转台的立体图。

图10为加工转台的俯视图。

图11为磁吸夹具的立体图。

图12为磁吸夹具装夹工件后的立体图。

具体实施方式

本发明提供一种激光磨削机及激光磨削方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

请参阅图1-图12，本发明提供一种激光磨削机包括底架1、设置在底架1上的底板11、设置在底板11上的加工转台2、竖直设置在底板11上的第一立柱31和第二立柱32、横跨设置在第一立柱31和第二立柱32顶部的横梁33、设置在第二立柱32顶部的纵梁34、设置在横梁33上的X轴直线驱动器35、设置在X轴直线驱动器35上的第一Z轴直线驱动器36、设置在第一Z轴直线驱动器36上的第一激光磨削结构4、设置在纵梁34上的Y轴直线驱动器37、设置在Y轴直线驱动器37上的第二Z轴直线驱动器38、设置在第二Z轴直线驱动器38上的第二激光磨削结构40、以及设置在底架1上的内防护壳6和外围板结构7；所述第一激光磨削结构4位于第一立柱31和第二立柱32的前方，所述第二激光磨削结构40位于两个第一立柱31和第二立柱32的后方，即第一激光磨削结构4位于第二激光磨削结构40的前方，第一激光磨削结构4的移动磨削方向为横向，第二激光磨削结构40的移动磨削方向为纵向，两者的移动磨削方向互不重合，互不干涉，通过将第二激光磨削结构40巧妙地设置在第一立柱31和第二立柱32的后方，充分利用了激光磨削机后方的空间，激光磨削机在水平投影下呈正方形，避免激光磨削机的长度过大，减少激光磨削机的占用空间，更好地适用于车间场地放置。

所述加工转台2用于装夹多个工件20并且驱动多个工件20同步转动，所述第一激光磨削结构4和第二激光磨削结构40用于发射激光，对加工转台2上的工件进行加工；所述内防护壳6位于横梁33的下方，所述内防护壳6的内部与外围板结构7围蔽形成T形加工区域63，T形加工区域63包括供第一激光磨削结构4横移的横移区631和供第二激光磨削结构40纵移的纵移区632，T形加工区域63通过吸尘结构抽风除尘。所述加工转台2位于横移区631内且在纵移区632的前方，即在非工作状态下，第一激光磨削结构4、第二激光磨削结构40以及加工转台2呈直角排布，结构紧凑，加工灵活。

加工时，工作人员打开外围板结构7上的前门体711，将批量工件装夹在加工转台2上，然后关闭前门体711，加工转台2驱动所有工件20同步转动，第一激光磨削结构4在控制系统的控制下发射出激光并且横向移动，对加工转台2上的工件20进行激光磨削，同样地，第二激光磨削结构40也在控制系统的控制下发射出激光并且纵向移动，联合第一激光磨削结构4对加工转台2上的工件进行激光磨削，提高激光磨削效率；由于内防护壳6与外围板结构7围蔽形成的T形加工区域63处于封闭状态，工件在加工过程中所产生的扬尘和切屑被限制在T形加工区域63内，防止扬尘和切屑对T形加工区域63外部的零部件造成污染，确保这些零部件的正常运行，减少维护周期。与此同时，吸尘机对T形加工区域63抽风吸尘，由于T形加工区域63的空间体积少于整个激光磨削机内腔的空间体积的一半，而且T形加工区域63的密封性较好，使得抽风除尘时T形加工区域63能够形成更大的负压力，大大减少激光磨削机内的扬尘和切屑的残留量，达到更好的废屑处理效果。即使工件完成加工后，工作人员打开前门体711，不会有扬尘和切屑从前门体711向外扩散，保障生产车间的整洁度。

所述X轴直线驱动器35、Y轴直线驱动器37、第一Z轴直线驱动器36、第二Z轴直线驱动器38为直线模组结构，其主要效果是提供直线运动的输出端；所述X轴直线驱动器35用于带动第一Z轴直线驱动器36和第一激光磨削结构4横向移动；第一Z轴直线驱动器36用于带动第一激光磨削结构4竖向移动，所述Y轴直线驱动器37用于带动第二Z轴直线驱动器38和第二激光磨削结构40纵向移动；所述第二Z轴直线驱动器38用于带动第二激光磨削结构40竖向移动。

具体的，请参阅图5和图6，所述第一激光磨削结构4包括沿竖向延伸的支臂41、两块平行设置在支臂41底部的调节板42、设置在两块调节板42之间的转头43、设置在转头43上的激光组件44；其中一个调节板42上设有与转头43同轴设置的刻度盘45和锁定结构47且通过锁定结构47限制转头43转动；转头43上设有与刻度盘45相匹配的指针46；所述激光组件44用于发射激光，使激光对工件磨削减薄。在本实施例中，工件为圆块状或多边形块状，工件平放在夹具上，即工件与水平面平行，激光组件44发射的激光与工件的上表面的夹角为预设角度，其中预设角度为0°~45°，在批量加工前，工作人员可视乎工件加工要求，对激光倾斜角度（即激光与水平面的夹角）进行调节；当工件的材质较硬或者切削量较大时，应将激光与工件上表面的夹角调大；当工件的材质硬度较小或者切削量较小时，应将激光与工件上表面的夹角调小。

调节时，通过松开锁定结构47，即可缓慢转动转头43，指针46读数随转头43的转动而发生相应改变，为工作人员的操作提供参考，当转头43缓慢转动至合适的角度后重新锁定转头43，完成激光组件44的激光射出角度的调整，调节灵活且方便，确保激光磨削效果。

具体的，所述锁定结构47包括至少一个设置在刻度盘45外围的长形通孔、设置在转头43上且与长形通孔一一对应的螺纹孔，每个长形通孔处穿过一个螺钉且与螺纹孔连接，螺钉的头部锁定在调节板42上。在本实施例中，为了提高对转头43的锁紧力，长形通孔排布有4个；长形通孔指的是非圆孔，具体可以为矩形孔、腰形孔、圆角矩形孔等。需要改变转头43的朝向时，松开螺钉，根据指针46在刻度盘45上的读数调整转头43的朝向然后重新锁定即可，调节较为方便。

具体的，所述激光组件44包括固定在转头43顶部的激光头441、设置在转头43内部的反射镜、固定在转头43上的镜座442、设置在镜座442上的振镜，所述激光头441的顶部伸入支臂41的内腔，激光头441用于发射激光至转头内，使激光依次通过反射镜和振镜射出。

具体的，所述内防护壳6包括前壳体61和后壳体62，所述前壳体61位于第一立柱31和第二立柱32的前方，所述后壳体62位于第一立柱31和第二立柱32之间，前壳体61和后壳体62的底部设置有与底板11连接的底面密封翻边601，所述前壳体61和后壳体62上设置有与外围板结构连接的侧面密封翻边602；通过设置底面密封翻边601和侧面密封翻边602，一方面便于通过螺钉固定前壳体61和后壳体62，另一方面由于底面密封翻边601紧贴底板11，侧面密封翻边602紧贴外围板结构7，消除前壳体61和后壳体62与底板11之间的底面间隙，以及前壳体61和后壳体62与外围板结构7之间的侧面间隙，从而防止扬尘和废屑从底面间隙和侧面间隙逃离T形加工区域63，进而提高T形加工区域63的密封性。

进一步的，所述前壳体61的顶部开设有用于避让第一激光磨削结构4横移的前避让口64，第一激光磨削结构4与第一随动围蔽结构5配合对所述前避让口64进行围蔽，以免扬尘和切屑通过前避让口64逃离T形加工区域63；所述后壳体62的顶部开设有用于避让第二激光磨削结构40纵移的后避让口65，第二激光磨削结构40与第二随动围蔽结构8配合对所述后避让口65进行围蔽，以免扬尘和切屑通过后避让口65逃离T形加工区域63。

在本实施例中，所述第一随动围蔽结构5包括第一风琴罩51、第二风琴罩52、设置在所述前壳体61的顶部且可沿前避让口64延伸方向移动的前滑架53，所述前避让口64的一端通过第一风琴罩51与前滑架53连接，所述前避让口64的另一端通过第二风琴罩52与前滑架53连接，所述前滑架53上设置有供第一激光磨削结构的支臂41穿过的第一开口54；即第一激光磨削结构4上的支臂41穿过的第一开口54。第一激光磨削结构4在工作时，第一激光磨削结构4上的支臂41横向移动时会牵引前滑架53同步移动，从而带动第一风琴罩51和第二风琴罩52伸缩活动，始终确保前避让口64处于围蔽状态，防止扬尘和切屑从前避让口64逃离T形加工区域63。

进一步的，所述前滑架53包括前盖板531和设置在前盖板531底部的前托盘532，所述第一开口54开设在前盖板531上，所述前托盘532上开设有第一方形口55，所述第一方形口55的每个边沿均设有助推组件56，每个助推组件56包括支座561、两个分别可转动地设置在支座561两端的滚轮562。每组助推组件56的滚轮562共同抵靠在第一激光磨削结构4的支臂41壁面上，防止第一激光磨削结构4的支臂41对前滑架53造成刚性冲击，提高前滑架53的横移稳定性，另外，当第一激光磨削结构4的支臂41竖向移动时，第一激光磨削结构4的支臂41带动滚轮562转动，摩擦力小，避免第一激光磨削结构4的支臂41对前滑架53的前盖板531和前托盘532发生剐蹭。

优选的，所述前壳体61上设置有两根横向延伸的前导轨68，所述前滑架53通过滑块69与前导轨68滑动连接，使得前滑架53移动顺畅，尽可能减少对第一激光磨削结构的负载。

需要说明的是，第一随动围蔽结构5和第二随动围蔽结构8的结构相同，本领域技术人员可以根据第一随动围蔽结构5对第二随动围蔽结构8进行设置，因此不再赘述第二随动围蔽结构8的结构。

进一步的，所述外围板结构7包括前面板71、后面板72、左面板73、右面板、上面板75、设置在所述前面板71的前门体711、设置在所述左面板73的左门体731、设置在所述右面板上的右门体、以及设置在所述后面板72上的后门体721；所述后面板72上设置有吸尘管接口722，所述前门体711、左门体731、右门体以及后门体721均通过合页与对应的面板连接，前面板71、后面板72、左面板73、右面板围成下开口的方形包裹结构。

具体的，所述吸尘结构包括固设在支臂41外部的支架971和设置在所述支架971的底部的吸尘接头972，所述支臂41的顶部设置有管夹973，所述支臂41上开设有供吸尘支管974走线的出管口，吸尘支管974穿过管夹973进去支臂41的内腔，从出管口引出后与支架971上的吸尘接头972连接。工件在激光磨削时，吸尘支管974在吸尘机的作用下形成负压，扬尘和切屑被吸入吸尘支管974，一方面较好地收集处理数控机床内部的扬尘和切屑，提高数控机床内部的整洁度；另一方面减少扬尘和切屑对激光的遮挡，确保激光磨削效果。

进一步的，所述吸尘结构还包括设置在内防护壳6上的吸尘口98，该吸尘口98设置在纵移区632且朝向横移区631，所述吸尘口98与吸尘主管99连接。由于内防护壳6、底板11以及外围板结构7围蔽形成的T形加工区域63处于封闭状态，工件在加工过程中所产生的扬尘和切屑被限制在T形加工区域63内，防止扬尘和切屑对T形加工区域63外部的零部件造成污染，确保这些零部件的正常运行，减少维护周期。与此同时，吸尘机对T形加工区域63抽风吸尘，由于T形加工区域63的空间体积少于整个激光数控机床内腔的空间体积的一半，而且T形加工区域63的密封性较好，使得抽风除尘时T形加工区域63能够形成更大的负压力，扬尘和切屑在强大的气流带动下更容易从吸尘口98吸出，大大减少激光数控机床内的扬尘和切屑的残留量，达到更好的废屑处理效果。即使工件完成加工后，工作人员打开前门体711，不会有扬尘和切屑从前门体711向外扩散，保障生产车间的整洁度。

具体的，所述加工转台2包括底座21、可转动地设置在底座21上方的圆形转盘22、用于驱动圆形转盘22转动的驱动装置23，所述圆形转盘22上设置有多个磁吸夹具24，所述磁吸夹具24绕圆形转盘22的边沿阵列排布，相邻两个磁吸夹具24紧靠设置，即相邻两个磁吸夹具24之间的间隙较小，从而最大程度上增设磁吸夹具24的数量。

进一步的，所述磁吸夹具24包括座体241、设置在座体241上的限位组件242，所述座体241的上表面开设有多个凹槽243，每个凹槽243中放置有一个与凹槽243形状相适配的磁铁244，所述磁铁244用于磁吸工件20，使工件20平压在座体241的上表面，所述限位组件242用于对工件的边沿进行限位，防止工件滑出座体241。

为了便于制造磁铁244，所述凹槽243为圆形盲孔，所述磁铁244为圆环状。磁铁244通过沉头螺钉固定在凹槽243中，防止磁铁244被工件带离凹槽243。

在本实施例中，座体241的中部设置在沿竖向延伸且贯穿座体241的沉头孔245，所述加工转台2的圆形转盘22上设置有与沉头孔245数量相同且一一对应的定位螺纹孔，每个所述沉头孔245处设置有定位螺钉，定位螺钉穿过沉头孔245与定位螺纹孔固接，从而座体241锁定在圆形转盘22上。

进一步的，所述凹槽243设置有3个且绕沉头孔245周向排布，即座体241上放置有3个成三角分布的磁铁244，确保产生足够的磁力将工件稳固地吸附在座体241上，

优选的，所述限位组件242包括挡片2421和锁定螺钉2422，所述挡片2421上开设有沿竖向延伸的腰形孔，所述座体241上的周壁上设置有与限位组件242数量相同的安装平面，所述安装平面上开设有与锁定螺钉2422配合的螺纹孔。安装挡片2421时，确保挡片2421竖向放置并且挡片2421的顶面高于座体241的上表面，然后通过锁定螺钉2422固定挡片2421，挡片2421在放置工件时起到定位作用。加工转台2在工作时，工件在转动作用下会产生离心力，因此限位组件242设置有两组并且靠近外圈边界27，限位组件242对工件形成阻挡，避免工件滑移脱离座体241，影响加工效果。

当工件完成加工后，工作人员推动工件朝远离限位组件242的方向平移，工件所受磁吸力逐渐减少，能够轻易地取下工件。

所述调节板42上设有测头固定座91，所述测头固定座91上设有工件测头92。通过工件测头92位移至工件的上方，然后竖直下移，当工件测头92与工件的上表面接触时，即可确定工件的上表面的高度为加工基准面的高度。

优选的，所述调节板42上设有测头固定座91，所述测头固定座91上设有工件测头92；所述转头43上设有吹气管固定座93，所述吹气管固定座93上设有吹气管94；由于在激光磨削时会产生大量扬尘和切屑，吹气管94朝激光射出方向持续吹气，防止扬尘和切屑遮挡激光，影响切屑效果。

优选的，所述调节板42通过横板95连接加固，其中一个调节板42上设置有车刀96，当夹具长期使用时，座体241的上表面会产生磨损，导致工件装夹不平稳，影响激光磨削减薄效果。维护时，加工转台2驱动所有夹具绕其主轴转动时，车刀96能够将所有座体241的上表面车削平整，保证工件放置平稳，切削效果好。

本发明还提供一种如上所述的激光磨削机及激光磨削方法，其中，所述方法包括以下步骤：

S1: 将多个待加工工件装夹到加工转台2上。

S2:调整第一激光磨削结构4的激光组件44角度，使得该激光组件44的激光发射方向与工件的上表面之间的夹角为预设角度；预设角度的大小根据工件的材质以及切削量大小进行设定。

S3:调整第二激光磨削结构40的激光组件44角度，使得该激光组件44的激光发射方向与工件的上表面之间的夹角为预设角度；预设角度的大小根据工件的材质以及切削量大小进行设定。

S4:测量工件的上表面的高度，获取加工基准面，然后加工转台2驱动所有工件同步转动，加工转台2在驱动所有工件转动时，形成一个圆环形加工区域25，在水平投影下，圆环形加工区域25形成外圈边界27和内圈边界。需要说明的是，所有工件同步进行加工，在加工过程中，加工转台2驱动所有工件持续转动，直至加工完成。

S5:通过第一Z轴直线驱动器36调整第一激光磨削结构4的高度，第一激光磨削结构4发出激光并且在X轴直线驱动器35的驱动下朝靠近加工转台2的中轴线方向横移，激光先越过加工区域的外圈边界27进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝内圈边界移动，工件的表面磨削量为x₁。需要理解的是，X轴直线驱动器35驱动第一激光磨削结构4横移的预设速度是慢速的，而加工转台2驱动所有工件转动的速度是高速的，激光越过加工区域的外圈边界后先会照射在其中一个工件的表面的外边缘形成一个第一磨削凹坑，并且该工作在加工转台的驱动下被激光加工出弧形的磨削凹坑，继而在加工转台驱动下，其余的工件逐个经过激光实现相同的磨削，直至最先接触激光的工件再经过激光时，该工件上形成第二磨削凹坑，由于激光以慢速横移，而工件以高速转动，所以第一磨削凹坑和第二磨削凹坑之间是相交汇通的，即第一磨削凹坑和第二磨削凹坑之间的区域都被激光磨削；随着激光缓慢朝内圈边界移动，所有工件的表面被逐渐磨削加工，从而第一激光磨削激光对所有工件的表面磨削相同的磨削量。

S6: 通过第二Z轴直线驱动器38调整第二激光磨削结构40的高度，第二激光磨削结构40发出激光并且在Y轴直线驱动器37的驱动下朝靠近加工转台2的中轴线方向纵移，激光先越过圆环形加工区域的外圈边界27进入加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝内圈边界移动；工件的表面磨削量为x₂；需要说明的是，为提高加工效率，当第一激光磨削结构4发出的激光进入圆环形加工区域后，第二激光磨削结构40发出的激光可立即跟随进入圆环形加工区域，第一激光磨削结构4的移动速度应大于或等于第二激光磨削结构40的移动速度。第二激光磨削结构40对所有工件同步加工的方式与第一激光磨削结构4对所有工件同步加工的方式相同，此处不再赘述。

S7: 当第一激光磨削结构4发出激光越过内圈边界时，第一激光磨削结构4停止激光发射，直至第二激光磨削结构40发出激光越过内圈边界后，第一Z轴直线驱动器36驱动第一激光磨削结构4上升至设定高度，第一激光磨削结构4再次发出激光并且朝远离加工转台2的中轴线方向横移，激光先越过內圈边界26进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝外圈边界27移动，工件的表面磨削量为x₃。

S8: 第二Z轴直线驱动器38驱动第二激光磨削结构40上升至设定高度，第二激光磨削结构40再次发出激光并且朝远离加工转台2的中轴线方向横移，激光先越过內圈边界26进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝外圈边界27移动，工件的表面磨削量为x₄。

S9: 第一激光磨削结构4发出激光越过外圈边界27时，第一激光磨削结构4停止激光发射并复位至初始位置；第二激光磨削结构40发出激光越过外圈边界27时，第二激光磨削结构40停止激光发射并复位至初始位置，工件的总磨削量X=x₁+x₂+x₃+x₄，x₁>0.1mm，x₂>0.1mm，x₃<0.1mm，x₄<0.1mm，x₁和x₂的磨削量大于x₃和x₄的磨削量，由于x₃和x₄的磨削量较小，工件表面更加光滑，使得加工面的平整度较高。需要说明的是，由于激光的焦距是固定的，第一激光磨削结构和第二激光磨削结构在角度不变的情况下，通过第一Z轴直线驱动器36调整第一激光磨削结构4的高度，以及通过第二Z轴直线驱动器38调整第二激光磨削结构40的高度，即可控制相应激光头相对工件的高度，从而改变激光磨削量。

综上所述，第一激光磨削结构4和第二激光磨削结构40的激光加工互不干涉，以相互配合的方式同步加工，并且巧妙地在复位返程时对工件进行二次磨削量，没有多余的移动线路，大大提高磨削效率，工件的表面更光滑平整。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光磨削机，其特征在于，包括底架、设置在底架上的底板、设置在底板上的加工转台、竖直设置在底板上的第一立柱和第二立柱、横跨设置在第一立柱和第二立柱顶部的横梁、设置在第二立柱顶部的纵梁、设置在横梁上的X轴直线驱动器、设置在X轴直线驱动器上的第一Z轴直线驱动器、设置在第一Z轴直线驱动器上的第一激光磨削结构、设置在纵梁上的Y轴直线驱动器、设置在Y轴直线驱动器上的第二Z轴直线驱动器、设置在第二Z轴直线驱动器上的第二激光磨削结构、以及设置在底架上的内防护壳和外围板结构；所述第一激光磨削结构位于第二激光磨削结构的前方，所述加工转台用于装夹多个工件并且驱动多个工件同步转动，所述第一激光磨削结构和第二激光磨削结构用于发射激光，对加工转台上的工件进行加工；所述内防护壳位于横梁的下方，所述内防护壳的内部与外围板结构围蔽形成T形加工区域，T形加工区域包括供第一激光磨削结构横移的横移区和供第二激光磨削结构纵移的纵移区，所述加工转台位于横移区内且在纵移区的前方，T形加工区域通过吸尘结构抽风除尘。

2.根据权利要求1所述的激光磨削机，其特征在于，所述第一激光磨削结构包括沿竖向延伸的支臂、两块平行设置在支臂底部的调节板、设置在两块调节板之间的转头、设置在转头上的激光组件；其中一个调节板上设有与转头同轴设置的刻度盘和锁定结构且通过锁定结构限制转头转动；转头上设有与刻度盘相匹配的指针；所述激光组件用于发射激光，使激光对工件磨削减薄。

3.根据权利要求2所述的激光磨削机，其特征在于，所述内防护壳包括前壳体和后壳体，所述前壳体位于第一立柱和第二立柱的前方，所述后壳体位于第一立柱和第二立柱之间，所述前壳体的顶部开设有用于避让第一激光磨削结构横移的前避让口，第一激光磨削结构与第一随动围蔽结构配合对所述前避让口进行围蔽，所述后壳体的顶部开设有用于避让第二激光磨削结构纵移的后避让口，第二激光磨削结构与第二随动围蔽结构配合对所述后避让口进行围蔽。

4.根据权利要求3所述的激光磨削机，其特征在于，所述第一随动围蔽结构包括第一风琴罩、第二风琴罩、设置在所述前壳体的顶部且可沿前避让口延伸方向移动的前滑架，所述前避让口的一端通过第一风琴罩与前滑架连接，所述前避让口的另一端通过第二风琴罩与前滑架连接，所述前滑架上设置有供第一激光磨削结构的支臂穿过的第一开口；所述前滑架包括前盖板和设置在前盖板底部的前托盘，所述第一开口开设在前盖板上，所述前托盘上开设有第一方形口，所述第一方形口的每个边沿均设有助推组件，每个助推组件包括支座、两个分别可转动地设置在支座两端的滚轮。

5.根据权利要求2所述的激光磨削机，其特征在于，所述吸尘结构包括固设在支臂外部的支架和设置在所述支架的底部的吸尘接头，所述支臂的顶部设置有管夹，所述支臂上开设有供吸尘支管走线的出管口，吸尘支管穿过管夹进去支臂的内腔，从出管口引出后与支架上的吸尘接头连接。

6.根据权利要求5所述的激光磨削机，其特征在于，所述吸尘结构还包括设置在内防护壳上的吸尘口，该吸尘口设置在纵移区且朝向横移区，所述吸尘口与吸尘主管连接。

7.根据权利要求1所述的激光磨削机，其特征在于，所述加工转台包括底座、可转动地设置在底座上方的圆形转盘、以及用于驱动圆形转盘转动的驱动装置，所述圆形转盘上设置有多个磁吸夹具，所述磁吸夹具绕圆形转盘的边沿阵列排布。

8.根据权利要求7所述的激光磨削机，其特征在于，所述磁吸夹具包括座体、设置在座体上的限位组件，所述座体的上表面开设有多个凹槽，每个凹槽中放置有一个与凹槽形状相适配的磁铁，所述磁铁用于磁吸工件，使工件平压在座体的上表面，所述限位组件用于对工件的边沿进行限位，防止工件滑出座体。

9.根据权利要求2所述的激光磨削机，其特征在于，所述调节板上设有测头固定座，所述测头固定座上设有工件测头；所述转头上设有吹气管固定座，所述吹气管固定座上设有吹气管；所述调节板通过横板连接加固，其中一个调节板上设置有车刀。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的激光磨削机的激光磨削方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1: 将多个待加工工件装夹到加工转台上；

S2:调整第一激光磨削结构的激光组件角度，使得该激光组件的激光发射方向与工件的上表面之间的夹角为预设角度；

S3:调整第二激光磨削结构的激光组件角度，使得该激光组件的激光发射方向与工件的上表面之间的夹角为预设角度；

S4:测量工件的上表面的高度，然后加工转台驱动所有工件同步转动，加工转台在驱动所有工件转动时，形成一个圆环形加工区域，圆环形加工区域形成外圈边界和内圈边界；

S5:通过第一Z轴直线驱动器调整第一激光磨削结构的高度，第一激光磨削结构发出激光并且在X轴直线驱动器的驱动下朝靠近加工转台的中轴线方向横移，激光先越过圆环形加工区域的外圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝内圈边界移动，工件的表面磨削量为x₁；

S6: 通过第二Z轴直线驱动器调整第二激光磨削结构的高度， 第二激光磨削结构发出激光并且在Y轴直线驱动器的驱动下朝靠近加工转台的中轴线方向纵移，激光先越过圆环形加工区域的外圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝内圈边界移动；工件的表面磨削量为x₂；

S7: 当第一激光磨削结构发出激光越过内圈边界时，第一激光磨削结构停止激光发射，直至第二激光磨削结构发出激光越过内圈边界后，第一Z轴直线驱动器驱动第一激光磨削结构上升至设定高度，第一激光磨削结构再次发出激光并且朝远离加工转台的中轴线方向横移，激光先越过內圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝外圈边界移动，工件的表面磨削量为x₃；

S8: 第二Z轴直线驱动器驱动第二激光磨削结构上升至设定高度，第二激光磨削结构再次发出激光并且朝远离加工转台的中轴线方向横移，激光先越过內圈边界进入圆环形加工区域内，激光照射在工件表面实现磨削并且按照预设速度朝外圈边界移动，工件的表面磨削量为x₄；

S9: 第一激光磨削结构发出激光越过外圈边界时，第一激光磨削结构停止激光发射并复位至初始位置；第二激光磨削结构发出激光越过外圈边界时，第二激光磨削结构停止激光发射并复位至初始位置，工件的总磨削量X=x₁+x₂+x₃+x₄，x₁>0.1mm，x₂>0.1mm，x₃<0.1mm，x₄<0.1mm。

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