[实用新型]一种混合激光打磨抛光零部件和模具的装置

说明书

本实用新型公开了一种混合激光打磨抛光零部件和模具的装置，包括：激光发射装置和激光引导装置,所述激光发射装置连接激光引导装置，还包括：激光扫描器，数控机床、气体填充装置及氧气测量仪，所述激光引导装置设置于所述数控机床的上方，所述气体填充装置及氧气测量仪连接加工室,并设置于所述激光引导装置的下方，包围着用于固定工件的数控机床的转台部分。本实用新型的优点是：实现简单，加工过程中不会影响零件主体温度,避免对零件精确度造成影响。激光引导装置能精准引导不同激光发射装置的激光束,简单实现高精度及重复性的混合激光打磨抛光。更可处理传统方法无法处理的一些复杂的几何面。

技术领域

本实用新型涉及一种混合激光打磨抛光零部件和模具的装置。

背景技术

产品的表面光洁度会影响到产品的力学性能、光学性能、耐腐蚀性及用家对产品的视觉效果。表面打磨抛光是一种劳动密集且耗时的工作。用传统方法打磨抛光一些形状复杂的零件,约占零件生产总周期的30％-50％。此外很多现有工业领域都偏向产品微型化发展,比如消费电子产品及医疗设备,这些领域对微型零件的需求有显著增加。而高精度的微型零件加工对成本和技术要求很高,因为微型零件在表面光洁度加工前已接近零件尺寸的公差。目前要打磨抛光一些复杂的零件,需要熟练的技术人员,使用的方法以传统接触式技术为主, 因此较难控制打磨抛光的产品质量。

模具制造行业对打磨抛光技工的技术要求更为严格,因为在过程中稍有不慎就会损坏价格昂贵的模具。熟练的打磨抛光技工需要经长年累月的学徒生涯才能培养。熟练的技工是一种珍贵资源,由于人手打磨抛光是一种要求严格且单调的工作,并且打磨抛光过程中所产生的悬浮颗粒会伤害到技工的呼吸系统。因此很多企业很难招聘到熟练的打磨抛光技工。现时在模具及五金行业,非常缺乏年轻人加入从事这类工作,引致青黄不接的问题。

为提升生产力、工件打磨的品质可控性,及减少对技工的依赖和人手带来的生产不稳定性,有需要把打磨抛光工艺自动化,来降低成本和缩短生产周期。市面上曾有研究尝试将打磨抛光机器与机械手或数控加工中心整合为自动化系统,可是此种方法与传统接触式打磨抛光有同样的局限,即不能打磨抛光有精细纹理或深槽特征的工件。而且传统的打磨抛光工艺是消减材料的技术,导致最终产品的尺寸出现偏差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种混合激光打磨抛光零部件和模具的装置，系统使用方便，避免对零件精确度造成影响。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案的实现方式为：一种混合激光打磨抛光零部件和模具的装置，包括：激光发射装置和激光引导装置,所述激光发射装置连接激光引导装置，用于：首先，使用连续型激光照射工件表面，配合工件的材料特性以特定工艺参数做粗打磨；然后，采用脉冲型激光，或连续型激光与脉冲型激光的交替打磨方式完成整个自动化非接触式打磨抛光的过程。

本实用新型相对于现有技术具有以下实质性特点和进步：

实现简单，包括：激光发射装置和激光引导装置,所述激光发射装置连接激光引导装置,首先使用连续型激光照射工件表面，配合工件的材料特性以特定工艺参数作粗打磨；然后,采用脉冲型激光,或连续型激光与脉冲型激光的交替打磨方式完成整个自动化非接触式打磨抛光的工艺。其采用固定能量密度和波长的激光束照射工件表面。激光照射零件表面时,会在极短的时间内融化表层的材料。由于融化材料的表面张力引致材料流动,从而形成光滑表面,达到抛光目的。由于这技术能控制激光束的轨迹、扫描速度,以及因应激光扫描路径的激光入射角而动态控制激光能量水平以维持恒定的激光能量密度(动态激光能量补偿),提供均匀、稳定的加热从而做到高精度的加工。连续型激光或脉冲型激光均可使用在激光抛光技术上。前者可对粗糙表面(Ra＝0.4-10μm)进行粗加工,而后者可处理经打磨或精加工的表面(Ra＝0.2-0.8μm)。工艺上可先用连续型激光照射工件表面,再使用脉冲型激光提升光洁度。激光加工使材料表面有急速升温以及冷却的特性。且加工过程中不会影响零件主体温度,避免对零件精确度造成影响。更可处理传统方法无法处理的一些复杂的几何面。