[发明专利]一种激光微雕织构多功能加工设备

说明书

本发明属于激光微雕织构的加工设备技术领域，公开一种激光微雕织构多功能加工设备，包括床身、激光微雕组件、移动旋转组件、清洗冷却组件和控制装置；所述激光微雕组件包括依次连接的激光器、激光隔离器、密封伸缩管、激光光斑整形器和导光筒，导光筒的激光出口端沿光路依次设有双分离聚焦镜和任选的反射镜、窗口镜；移动旋转组件包括定位平台、X轴移动模块、Y轴移动模块、Z轴移动模块和A轴旋转模块，清洗冷却组件包括依次连通的冷却气万向环、冷却气管道和冷却导向嘴；控制装置包括控制模块、交互触摸屏和功能按钮。该加工设备结构简单，操作方便。

技术领域

本发明属于激光微雕织构的加工设备技术领域，具体地，涉及一种激光微雕织构多功能加工设备。

背景技术

对于有气缸套的发动机缸体，在气缸套表面加工合理的网纹结构可有效降低摩擦、减少磨损；对于无缸套缸体，一般是直接在缸体内孔中进行网纹结构（表面织构）的加工，降低磨损。另外，轴类外圆等也需要进行网纹结构的加工。

表面织构的加工手段有多种，如：激光、喷丸、反应离子刻蚀、纳米压痕、脉冲电弧加工、LIGA光刻加工、电子束加工以及化学蚀刻等。其中，激光加工是利用激光的高能光束对零件表面进行熔化或气化，以去除材料。相对于其他的表面织构加工方法，激光表面织构法表现出优异的性能，主要表现为以下几点：1）激光加工可控性好、精度高、激光可以加工理论上任意的二维向量图形；2）通过对激光的功率、频率、脉宽等参数的调整，可加工出不同宽度、深度的表面织构；3）使用激光可进行微米乃至纳米级别的精细加工；4）激光加工属于高能加工，加工速度快、热影响区小、表面质量高，后续处理工序简单；5）对环境无污染。

现有的激光微雕织构设备一般将微雕与清洗分开设置，结构复杂，适用范围窄。因此，亟需一种激光微雕织构多功能加工设备，结构简单，适用范围广泛。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的是提供一种激光微雕织构多功能加工设备，通过合理的结构设置，可同时适用于气缸套、缸体、轴类等加工件的激光微雕织构的加工。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光微雕织构多功能加工设备，包括床身、激光微雕组件、移动旋转组件、清洗冷却组件和控制装置；所述激光微雕组件包括依次连通的激光器、激光隔离器、密封伸缩管、激光光斑整形器和导光筒，所述导光筒的激光出口端沿光路依次设有双分离聚焦镜（调节焦点位置，以适用工件直径尺寸的变化）和任选的反射镜、窗口镜（任选的是指根据需要安装反射镜和窗口镜，加工气缸套和缸体的时候需要安装，当加工轴类的时候不需要安装），所述激光隔离器通过隔离器定位座竖直固定于床身上；所述移动旋转组件包括加工件移动组件和激光微雕移动旋转组件，所述加工件移动组件（完成加工件加工前的定位）位于导光筒下方，其包括定位平台、X轴移动模块和Y轴移动模块，所述定位平台滑动连接在X轴移动模块上方，所述X轴移动模块滑动连接在Y轴移动模块上方，所述激光微雕移动旋转组件包括Z轴移动模块和A轴旋转模块，所述Z轴移动模块竖直设于导光筒一侧的床身上，所述A轴旋转模块包括DD马达，所述导光筒旋转连接于DD马达上，所述DD马达通过Z轴固定架滑动连接于Z轴移动模块上；所述清洗冷却组件包括依次连通的冷却气万向环、冷却气管道和冷却导向嘴，所述冷却气万向环设置于所述DD马达的固定外圈内，所述冷却气管道固定于导光筒的一侧，所述冷却导向嘴设置于导光筒的出光口，且其开口与激光出口方向一致；所述控制装置设置于床身上，其包括控制模块、交互触摸屏和功能按钮，所述激光微雕组件、移动旋转组件、清洗冷却组件、交互触摸屏和功能按钮均与控制模块电连接。