一种激光电火花复合加工装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光电火花复合加工装置及其工作方法，其中此种激光电火花复合加工装置包括：激光加工系统；激光加工系统适于在工件表面加工；电火花加工系统；电火花加工系统适于在工件表面加工，电火花加工系统固定在第一Z向移动副上；加工位；加工位固定在双轴移动副上用于承载工件；加工位适于沿X轴、Y轴滑动以使激光加工系统、电火花加工系统加工工件表面；加工液系统；加工液系统适于注入加工位激光加工液或电火花加工液并将位于加工位处的废液排出。本发明专利技术实现加工液的加入以及废液的排出，实现激光以及电火花的复合加工，效率高，效果好。

A Laser-EDM Composite Machining Device and Its Working Method

The invention relates to a laser EDM compound processing device and its working method, in which the laser EDM compound processing device includes: laser processing system; laser processing system is suitable for surface processing of workpiece; EDM system; EDM system is suitable for surface processing of workpiece; EDM system is fixed on the first Z moving pair; processing position; Fixed on the two-axis movable pair for carrying workpiece; the processing position is suitable for sliding along the X-axis and Y-axis to make the surface of workpiece machined by laser processing system and EDM system; the processing fluid system; the processing fluid system is suitable for injecting the laser processing fluid or EDM fluid at the processing level and discharging the waste liquid at the processing level. The invention realizes the addition of processing fluid and the discharge of waste liquid, realizes the composite processing of laser and electric spark, has high efficiency and good effect.

【技术实现步骤摘要】
一种激光电火花复合加工装置及其工作方法
本专利技术涉及一种加工装置，具体涉及一种激光电火花复合加工装置及其工作方法。
技术介绍
特种加工是直接借助电能、热能、声能、光能、电化学能、化学能及特殊机械能等多种能量,或使其复合,以实现材料切除的加工方法。20世纪40年代专利技术的电火花加工开创了用软工具、不靠机械力来加工硬工件的方法，50年代以后出现激光加工。这些加工方法不用成型的工具，而是利用密度很高的能量束流进行加工。对于高硬度材料和复杂形状、精密微细的特殊零件,特种加工有很大的适用性和发展潜力，在模具、量具、刀具、仪器仪表、飞机、航天器和微电子元器件等制造中得到越来越广泛的应用。其中，激光加工和电火花加工都具有各自的优缺点。电火花加工是靠火花放电产生的局部、瞬时高温把材料蚀除下来的。由于它是一种利用电热进行加工的方法,摆脱了机械加工中工具材料必须比工件材料硬的约束,能以较软的工具加工较硬的工件,而且加工过程中切削力很小,对电极的强度和刚度要求很低,所以非常适合小孔加工。从理论上讲,该方法可以在任何硬度的导电材料上加工非常小的孔。但是由于加工小孔时工具电极截面积小,可用的加工规准小,爆炸力弱,使得电蚀产物在孔底难以排出。激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的，激光加工技术具有材料浪费少、在规模化生产中成本效应明显、对加工对象具有很强的适应性等优势特点，但与电火花、超声、电解加工相比,激光设备价格较贵,加工出的小孔粗糙度大,圆度也不好,易形成喇叭口,孔的精度一般比较低。受输出功率及聚焦的影响,一般只适宜在薄板上加工小孔。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种激光-电火花复合加工装置；本专利技术提供了一种激光电火花复合加工装置，包括：激光加工系统；所述激光加工系统适于在工件表面加工；电火花加工系统；所述电火花加工系统适于在工件表面加工，所述电火花加工系统固定在第一Z向移动副上；加工位；所述加工位固定在双轴移动副上用于承载工件；所述加工位适于沿X轴、Y轴滑动以使所述激光加工系统、所述电火花加工系统加工工件表面；加工液系统；所述加工液系统适于注入所述加工位激光加工液或电火花加工液并将位于所述加工位处的废液排出。作为优选，所述激光加工系统包括激光器、旋切头和第二Z向移动副；所述激光器的端部固定所述旋切头，所述激光器固定在所述第二Z向移动副，其中所述旋切头适用于带动所述激光器内的激光旋转定位打孔；所述第二Z向移动副适用于带动所述激光器上下滑动。作为优选，所述旋切头包括管柱，从上至下依次设置在所述管柱内的第一聚焦透镜、偏转棱镜和第二聚焦透镜和镜驱动部；以及所述偏转棱镜的横截面呈楔形；其中所述镜驱动部适用于驱动所述偏转棱镜旋转以调节激光在工件上的照射位置。作为优选，所述镜驱动部包括旋转电机、与所述旋转电机的输出轴同轴固定的蜗杆，套定在所述偏转棱镜的外圈的蜗轮，以及所述蜗轮与所述蜗杆啮合。作为优选，所述加工液系统包括电火花加工液罐、激光加工液罐、废液回收罐和液驱动部；其中所述液驱动部适于将所述电火花加工液罐内的加工液、所述激光加工液罐内的加工液分别注入所述加工位至浸没工件加工面；所述液驱动部适于将所述加工位处的加工液排至所述废液回收罐内。作为优选，所述液驱动部包括输入管和与输入管连通的第一抽吸泵、输出管和与输出管连通的第二抽吸泵、与所述第一抽吸泵、所述第二抽吸泵、所述废液回收罐连通的液控双向阀，以及位于回转底座上的所述电火花加工液罐和所述激光加工液罐，其中当所述回转底座将所述电火花加工液罐旋转至流通位时，所述电火花加工液罐与所述液控双向阀流通；当所述回转底座将所述激光加工液罐旋转至流通位时，所述激光加工液罐与所述液控双向阀流通。作为优选，所述液驱动部包括输入管和与输入管连通的第一抽吸泵、输出管和与输出管连通的第二抽吸泵、与所述第一抽吸泵、所述第二抽吸泵、所述废液回收罐、所述电火花加工液罐和所述激光加工液罐连通的液控双向阀；其中所述电火花加工液罐和所述激光加工液罐与所述液控双向阀的同一入口连通，以及所述电火花加工液罐和所述激光加工液罐分别由一个第三抽吸泵驱动。作为优选，所述电火花加工系统上固定第一光敏传感器；所述激光器上固定第二光敏传感器；其中，当所述电火花加工系统和所述激光器的高度差为核定阈值时，所述第二光敏传感器适用于接收所述第一光敏传感器的光信号。本专利技术的有益效果是，本专利技术的激光电火花复合加工装置，通过激光加工系统与电火花加工系统，分别实现工件的加工，而通过加工位的设置，实现工件的承载的同时，加工位能够随着X轴以及Y轴滑动从而实现工件表面的不同位置的定点的加工，而通过加工液系统的设置，实现对于加工位处的激光加工液或电火花加工液的注入以及加工位处的废液排出。一种激光电火花复合加工装置的工作方法，其特征在于：S1、加工液系统将激光加工液或者电火花加工液注入加工位；S2、加工位处的工件被激光加工系统或者电火花加工系统加工；S3、加工液系统将位于加工位处的废液排出。作为优选，在激光加工时，所述激光加工系统以调节激光光束的照射方向以加工工件。本专利技术的有益效果是，本专利技术的激光电火花复合加工装置的工作方法，效率高，效果好。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的一种激光电火花复合加工装置的优选实施例的立体图。图2是本专利技术的激光束在旋切头内的示意图。图3是本专利技术的镜驱动部的优选实施例的结构示意图。图4是本专利技术的加工液系统的第一种形式的结构示意图。图5是本专利技术的加工液系统的第二种形式的结构示意图。图中：激光加工系统1，激光器11；旋切头12，管柱121，第一聚焦透镜122，偏转棱镜123，第二聚焦透镜124，旋转电机125，蜗杆126，蜗轮127；第二Z向移动副13；电火花加工系统2，加工位3；加工液系统4；电火花加工液罐41，第一Z向移动副411；激光加工液罐42，废液回收罐43；液驱动部44，输入管441，第一抽吸泵442，输出管443，第二抽吸泵444，液控双向阀445；回转底座45，第三抽吸泵46；工件5，第一光敏传感器6，第二光敏传感器7。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例一：如图1~4所示，本专利技术的一种激光电火花复合加工装置，包括：激光加工系统1；所述激光加工系统1适于在工件5表面加工；电火花加工系统2；所述电火花加工系统2适于在工件5表面加工，所述电火花加工系统2固定在第一Z向移动副411上；加工位3；所述加工位3固定在双轴移动副上用于承载工件5；所述加工位3适于沿X轴、Y轴滑动以使所述激光加工系统1、所述电火花加工系统2加工工件5表面；也即加工位3是固定在Y轴移动副的滑块上，而Y轴移动副则固定在X轴移动副的滑块上，或者加工位3固定在X轴移动副的滑块上，而X轴移动副则固定在Y轴移动副的滑块上。加工液系统4；所述加工液系统4适于注入所述加工位3激光加工液或电火花加工液并将位于所述加工位3处的废液排出。本专利技术的激光电火花复合加工装置，通过激光加工系统1与电火花加工系统2，分别实现工件5的加工，而通过加工位3的设置，实现工件5的承载的同时，加工位3能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光电火花复合加工装置，其特征在于，包括：激光加工系统；所述激光加工系统适于在工件表面加工；电火花加工系统；所述电火花加工系统适于在工件表面加工，所述电火花加工系统固定在第一Z向移动副上；加工位；所述加工位固定在双轴移动副上用于承载工件；所述加工位适于沿X轴、Y轴滑动以使所述激光加工系统、所述电火花加工系统加工工件表面；加工液系统；所述加工液系统适于注入所述加工位激光加工液或电火花加工液并将位于所述加工位处的废液排出。

【技术特征摘要】
1.一种激光电火花复合加工装置，其特征在于，包括：激光加工系统；所述激光加工系统适于在工件表面加工；电火花加工系统；所述电火花加工系统适于在工件表面加工，所述电火花加工系统固定在第一Z向移动副上；加工位；所述加工位固定在双轴移动副上用于承载工件；所述加工位适于沿X轴、Y轴滑动以使所述激光加工系统、所述电火花加工系统加工工件表面；加工液系统；所述加工液系统适于注入所述加工位激光加工液或电火花加工液并将位于所述加工位处的废液排出。2.如权利要求1所述的激光电火花复合加工装置，其特征在于，所述激光加工系统包括激光器、旋切头和第二Z向移动副；所述激光器的端部固定所述旋切头，所述激光器固定在所述第二Z向移动副，其中所述旋切头适用于带动所述激光器内的激光旋转定位打孔；所述第二Z向移动副适用于带动所述激光器上下滑动。3.如权利要求2所述的激光电火花复合加工装置，其特征在于，所述旋切头包括管柱，从上至下依次设置在所述管柱内的第一聚焦透镜、偏转棱镜和第二聚焦透镜和镜驱动部；以及所述偏转棱镜的横截面呈楔形；其中所述镜驱动部适用于驱动所述偏转棱镜旋转以调节激光在工件上的照射位置。4.如权利要求3所述的激光电火花复合加工装置，其特征在于，所述镜驱动部包括旋转电机、与所述旋转电机的输出轴同轴固定的蜗杆，套定在所述偏转棱镜的外圈的蜗轮，以及所述蜗轮与所述蜗杆啮合。5.如权利要求1所述的激光电火花复合加工装置，其特征在于，所述加工液系统包括电火花加工液罐、激光加工液罐、废液回收罐和液驱动部；其中所述液驱动部适于将所述电火花加工液罐内的加工液、所述激光加工液罐内的加工液分别注入所述加工位至浸没工件加工面；所述液驱动部适于将所述加工位处的加工液排至...

【专利技术属性】
技术研发人员：解玄，田之翔，尹必峰，华希俊，吴强，张加力，贾和坤，
申请(专利权)人：常州江苏大学工程技术研究院，江苏大学，南京江峰微特精密机械科技有限公司，苏州电加工机床研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32