[发明专利]一种金属曲面的激光抛光装置以及方法

说明书

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种金属曲面的激光抛光装置以及方法，激光抛光装置包括用于产生脉冲激光的脉冲激光器、用于产生连续激光的连续激光器、用于混合脉冲激光和连续激光的合束镜以及用于带动金属转动的转动机构；脉冲激光器发射脉冲激光到合束镜，连续激光器发射连续激光到合束镜，合束镜混合脉冲激光和连续激光后形成混合激光，然后传输到由转动机构带动的金属曲面进行抛光。合束镜混合脉冲激光器发送的脉冲激光和连续激光器发送的连续激光，再传输到运动的金属表面的曲面上，脉冲激光可为金属曲面抛光，连续激光可为金属曲面预热，简化了金属曲面的抛光工序以及缩短了金属曲面的抛光时间，大大提高效率。

技术领域

本发明涉及激光加工领域，具体涉及一种金属曲面的激光抛光装置以及方法。

背景技术

随着现代制造业的逐步发展，对金属曲面的要求越来越高。在金属曲面的加工过程中，例如工具钢、不锈钢、镍合金和钛合金等，常常涉及抛光这一工序。目前，产品的抛光工序大多数还依赖手工抛光，抛光精度差、效率低，产品质量缺乏一致性和稳定性。

激光加工作为一种新型加工技术，具有高效率、高柔性等优点。目前，也常通过激光抛光金属曲面。该过程是通过一个聚焦的激光束斑作用在粗糙的原始金属表面，造成金属材料表面凸起薄层的熔化和蒸发。熔化的材料由于材料本身的表面张力和重力的作用发生流动，填补金属表面凹陷处并发生凝固，最终得到理想的抛光材料表面。通过激光器的控制，激光抛光时的输出能量与金属材料的作用层厚度很小，只在微米厚度的材料层上发生，因此不会像一般的激光束加工金属那样造成大面积的粗糙表面。激光抛光技术中普遍使用Nd∶YAG激光器或者脉冲激光器等抛光金属表面，但是，需要先对金属曲面预热一段时间后，再对金属曲面进行抛光操作，存在抛光时间较长，抛光效率不高，曲面抛光困难等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种金属曲面的激光抛光装置以及方法，解决金属曲面抛光工序复杂以及抛光时间较长的问题。

为解决该技术问题，本发明提供一种金属曲面的激光抛光装置，所述激光抛光装置包括用于产生脉冲激光的脉冲激光器、用于产生连续激光的连续激光器、用于混合脉冲激光和连续激光的合束镜以及用于带动金属转动的转动机构；所述脉冲激光器发射脉冲激光到合束镜，所述连续激光器发射连续激光到合束镜，所述合束镜混合脉冲激光和连续激光后形成混合激光，然后传输到由转动机构带动的金属曲面进行抛光。

其中，较佳方案是，所述转动机构包括绕着第一方向转动的第一转动平台和绕着第二方向转动的第二转动平台，所述金属放置在第一转动平台上，所述第一转动平台设在第二转动平台上。

其中，较佳方案是，所述激光抛光装置还包括用于固定金属的夹具，所述夹具固定安装在第一转动平台上。

其中，较佳方案是，所述激光抛光装置还包括第一反射镜和第二反射镜，所述脉冲激光器、第一反射镜和第二反射镜沿着脉冲激光路径依次设置；所述脉冲激光器将脉冲激光发射到第一反射镜，所述第一反射镜将脉冲激光反射到第二反射镜，所述第二反射镜将脉冲激光反射到合束镜。

其中，较佳方案是，所述第一反射镜可沿第三方向调整位置，所述第二反射镜可沿第四方向调整位置。

其中，较佳方案是，所述激光抛光装置还包括第一扩束镜，所述第一扩束镜设在脉冲激光器和第一反射镜之间，所述脉冲激光器将脉冲激光发射到第一扩束镜，所述第一扩束镜将脉冲激光扩束后传输到第一反射镜。

其中，较佳方案是，所述激光抛光装置还包括第二扩束镜，所述第二扩束镜设在连续激光器和合束镜之间，所述连续激光器将连续激光发射到第二扩束镜，所述第二扩束镜将连续激光扩束后传输到合束镜。

其中，较佳方案是，所述激光抛光装置还包括振镜，所述振镜与合束镜邻近设置，所述合束镜将混合激光发射到振镜，所述振镜将混合激光传输到金属曲面。