發(fā)明提供一種激光砂帶磨削復(fù)合加工設(shè)備及加工方法。該復(fù)合加工設(shè)備包括床身、激光刻蝕裝置、砂帶磨削裝置、工作平臺(tái)、激光集塵裝置和控制顯示裝置。所述床身包括底部支座和容置柜體。所述工作平臺(tái)上表面設(shè)置有用于裝夾工件的裝夾裝置。所述激光刻蝕裝置沿豎直方向直線運(yùn)動(dòng)。所述砂帶磨削裝置沿豎直方向直線運(yùn)動(dòng)。所述激光集塵裝置用于吸附激光刻蝕裝置加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。所述控制顯示裝置包括輸入裝置、存儲(chǔ)器、控制器和顯示屏。加工方法包括提供待處理器件、拋磨和激光刻蝕等步驟。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件拆裝方便，工件無(wú)需多次裝夾定位。可利用輸入裝置和顯示裝置調(diào)整設(shè)備狀態(tài)，提高了工件加工的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料表面加工領(lǐng)域，特別涉及一種激光砂帶磨削復(fù)合加工設(shè)備及加工方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的和人們生活水平的不斷提高，對(duì)制造業(yè)提出了更高的要求。在保證各種裝置及其零部件滿足生產(chǎn)和使用條件的同時(shí)，其服役性能也逐漸成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。裝置及其零部件的服役性能除了與它本身的設(shè)計(jì)和制造有關(guān)外，還與其表面完整性和表面結(jié)構(gòu)有著密不可分的關(guān)系。如在流體中運(yùn)動(dòng)裝置，火箭、飛機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)、輪船等，其升阻比的提高對(duì)于降低能源消耗、提高服役性能具有重要的影響，實(shí)驗(yàn)支持的理論計(jì)算表明仿生結(jié)構(gòu)能減少10％-15％的阻力；且其關(guān)鍵零部件如葉片、螺旋槳等，在提高表面完整性后，使用壽命也有極大的提高。因此，如何加工出表面具備特定的微納結(jié)構(gòu)同時(shí)具備高表面完整性的零部件，逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。

在表面特定的微納結(jié)構(gòu)加工方面，激光刻蝕具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。激光加工具有高精度、高質(zhì)量、高分辨率，可進(jìn)行各種尺寸材料的微納加工且不對(duì)材料造成損傷。但也由于其超快和無(wú)損加工的特點(diǎn)，對(duì)于零部件的表面完整性影響較小，且其效率較低。

砂帶磨削技術(shù)憑借其柔性磨削、冷態(tài)磨削、高效磨削等諸多特性正作為一種“萬(wàn)能”加工工藝被廣泛應(yīng)用于各種表面加工中。能實(shí)現(xiàn)對(duì)工件表面完整性的顯著提高，加工效率高，同時(shí)能夠得到較好的型面精度。但由于其表面磨粒分布和大小的隨機(jī)性，極大阻礙了其加工具有特定微納結(jié)構(gòu)的表面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種激光砂帶磨削復(fù)合加工設(shè)備及加工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種激光砂帶磨削復(fù)合加工設(shè)備，包括床身、激光刻蝕裝置、砂帶磨削裝置、工作平臺(tái)、激光集塵裝置和控制顯示裝置。

所述床身包括底部支座和容置柜體。所述底部支座上表面為安裝平面。所述安裝平面上安裝有第一大理石立柱、第二大理石立柱和工作平臺(tái)。所述容置柜體整體為下端敞口且內(nèi)中空的矩形柜體。所述容置柜體遮罩在安裝平面上方。所述容置柜體相對(duì)的兩側(cè)側(cè)壁上開設(shè)有加工觀察孔。

所述工作平臺(tái)上表面設(shè)置有用于裝夾工件的裝夾裝置。所述工作平臺(tái)下表面通過(guò)定位裝置安裝在安裝平面上。所述定位裝置包括x軸方向的直線絲桿導(dǎo)軌及y軸方向的直線絲桿導(dǎo)軌。

所述激光刻蝕裝置通過(guò)絲桿螺母安裝在第一大理石立柱上。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿螺母，進(jìn)而帶動(dòng)激光刻蝕裝置沿豎直方向直線運(yùn)動(dòng)。

所述砂帶磨削裝置通過(guò)絲桿螺母安裝在第二大理石立柱上。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿螺母，進(jìn)而帶動(dòng)砂帶磨削裝置沿豎直方向直線運(yùn)動(dòng)。

所述激光集塵裝置用于吸附激光刻蝕裝置加工過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。

所述控制顯示裝置包括輸入裝置、存儲(chǔ)器、控制器和顯示屏。所述輸入裝置包括急停按鈕、鍵盤和鼠標(biāo)。所述鍵盤和鼠標(biāo)用于發(fā)送操作命令或輸入加工代碼。控制器讀取存儲(chǔ)器中事先編寫好或由輸入裝置輸入的加工代碼后，驅(qū)動(dòng)激光刻蝕裝置、砂帶磨削裝置和工作平臺(tái)對(duì)工件進(jìn)行加工。

進(jìn)一步，所述容置柜體的側(cè)壁上還設(shè)置有折疊式透明玻璃門。

進(jìn)一步，所述激光刻蝕裝置的激光發(fā)生器組件采用二氧化碳激光器。