一种基于五轴数控铣床的三维激光加工系统实现方法技术方案
A three dimensional laser machining system based on five axis CNC milling machine
【技术实现步骤摘要】
一种基于五轴数控铣床的三维激光加工系统实现方法
本专利技术属于先进制造
中三维激光加工技术(包括三维激光切割、焊接、刻蚀、熔覆、增材等)，特别涉及一种基于现有的五轴联动数控机械铣床扩展重组实现为三维激光加工系统的方法。
技术介绍
激光加工具有高能束、高精度、高效率、非接触加工、材料适应性广、工艺多样的优点，已经广泛地应用于现代工业制造，但专用的三维激光加工系统需要架构复杂的五轴联动数控机床，定位精度要求高，调校复杂而且造价昂贵。传统的机械加工领域已经广泛采用五轴数控铣床或工业机器人进行大型零件三维机械加工，将激光与五轴机床或工业机器人结合则可以更经济便利的实现三维激光加工系统。研究人员已有将激光加工头安装到工业机器人末端来组成三维激光加工系统，如申请号为200920228700的技术专利“一种数控激光加工装置”和申请号为CN201710029392的专利技术专利申请“基于多自由度激光机器人的FSS雷达罩加工方法和装置”，通过将激光加工头安装到工业机器人的末端，固定在机器人旁边的激光器与激光加工头通过光纤相连，采用工业机器人自带的NC数控系统控制工业机器人的三...
【技术保护点】
一种基于五轴数控铣床的三维激光加工系统实现方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将激光加工头通过机械连接板固定到五轴数控铣削机床末端，使之作为机床的一类刀具；在五轴机床CNC数控系统中设置激光加工头尺寸参数，则数控系统能控制机床运载激光加工头及其激光加工点沿着加工程序预定的三维空间轨迹运动；所述激光加工头上各部件通过控制接口与CNC数控系统进行通讯连接，受机床CNC数控系统的统一控制；(2)在所述五轴机床CNC数控系统通用的G、M代码之外，扩展激光加工指令，用于控制激光加工头上各功能部件的动作执行；(3)在五轴机床CNC数控系统中设置激光加工和机械铣削加工两种工作模式，并设...
【技术特征摘要】
1.一种基于五轴数控铣床的三维激光加工系统实现方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将激光加工头通过机械连接板固定到五轴数控铣削机床末端，使之作为机床的一类刀具；在五轴机床CNC数控系统中设置激光加工头尺寸参数，则数控系统能控制机床运载激光加工头及其激光加工点沿着加工程序预定的三维空间轨迹运动；所述激光加工头上各部件通过控制接口与CNC数控系统进行通讯连接，受机床CNC数控系统的统一控制；(2)在所述五轴机床CNC数控系统通用的G、M代码之外，扩展激光加工指令，用于控制激光加工头上各功能部件的动作执行；(3)在五轴机床CNC数控系统中设置激光加工和机械铣削加工两种工作模式，并设置在两种工作模式间切换的M指令，用于切换机床加工模式；当切换到激光加工模式，CNC控制系统使能激光加工指令，关闭铣削指令；当切换到机械铣削加工模式时，CNC控制系统关闭激光加工指令，使能铣削加工指令。(4)在三维激光加工CAM系统中对待加工工件三维CAD模型进行数据分析，生成三维激光加工路径，转换为CNC控制指令，保存为加工程序文件发送给五轴机床CNC数控系统执行，或者直接发送指令控制CNC执行加工指令。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)之后，还包括如下步骤：激光加工完毕后，卸下激光加工头，在数控系统中通过M指令将机床工作模式设置到机械铣削加工模式，则整个系统恢复成为一台五轴机械铣床。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，激光加工头包括激光切割头、焊接头、光纤聚焦刻蚀头、熔覆头、送粉或送丝增材制造头。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光加工头通过固定板安装到五轴机床的最后一关节臂的末端。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋明，曾晓雁，高明，胡乾午，王邓志，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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