【技术实现步骤摘要】
一种大幅面激光加工方法
本专利技术属于激光加工装备领域，尤其涉及一种大幅面激光加工方法。
技术介绍
激光加工机床包括机床轴运动系统和振镜扫描系统，采用拼接加工的方式，通过轴运动对工件进行定位，激光扫描振镜进行激光加工。振镜加工响应快、加工精度和速度较高，广泛应用于激光加工中。但是振镜扫描范围有限，且扫描范围越大精度越差，因此在实际加工中会限制振镜的扫描范围。对于超过振镜最大扫描范围的大幅面加工图案，需要将其分为若干个小图案，通过机床轴运动对每个小图案进行定位，利用振镜进行加工。目前图形的分割主要采用栅格法，该方法处理图形与栅格边界交点较为复杂，并且会造成大量不大于振镜加工幅面的单个图形被分割成多个图形，需要进行多次拼接加工，影响加工精度。激光加工轨迹描述了激光加工过程中激光焦点与加工工件之间的相对运动关系，它包括实际加工轨迹以及辅助运动轨迹。实际加工轨迹是所绘制的图形轨迹，而各个图形之间并不都是相互连接，因此需要辅助运动实现轨迹之间的跳转以及分割后的小图案之间的定位运动。辅助运动虽然不直接参与工件的切削，但却是加工中必不可少的一部分，会耗费一定的加工时间。与此同时...
【技术保护点】
1.一种大幅面激光加工方法，其特征在于，该方法采用的激光加工机床包括激光器、振镜头、光路系统、机床三轴运动平台、运动控制卡、振镜控制卡、伺服驱动器和计算机，其中，振镜头安装在机床Z轴平台上，能够随机床Z轴进行上下运动，振镜镜片不摆动时出光方向与机床Z轴平行；工件安装在机床XY轴平台上，通过计算机发送指令到运动控制卡，控制伺服驱动器驱动电机旋转带动工件运动实现定位；激光器发出的激光束经过光路系统进入振镜头，通过计算机向振镜控制卡发送指令控制振镜镜片摆动在工件上形成所需要的加工轨迹；该方法包括以下步骤：1)对超过振镜加工幅面的图形A进行分割首先将超过振镜加工幅面的单个图形B离散...
【技术特征摘要】
1.一种大幅面激光加工方法，其特征在于，该方法采用的激光加工机床包括激光器、振镜头、光路系统、机床三轴运动平台、运动控制卡、振镜控制卡、伺服驱动器和计算机，其中，振镜头安装在机床Z轴平台上，能够随机床Z轴进行上下运动，振镜镜片不摆动时出光方向与机床Z轴平行；工件安装在机床XY轴平台上，通过计算机发送指令到运动控制卡，控制伺服驱动器驱动电机旋转带动工件运动实现定位；激光器发出的激光束经过光路系统进入振镜头，通过计算机向振镜控制卡发送指令控制振镜镜片摆动在工件上形成所需要的加工轨迹；该方法包括以下步骤：1)对超过振镜加工幅面的图形A进行分割首先将超过振镜加工幅面的单个图形B离散成1mm大小的图形C，对来源于同一个图形B离散后的图形C进行相同的标记，然后将大幅面的图形A按照从左到右，从下到上的顺序分割成小于振镜加工幅面的区域，单个图形只出现在一个区域中，不再进行离散，并以每个区域的中心作为加工定位点，之后对同一区域具有相同标记的图形C进行重新整合，使相连的图形C整合成图形D；分割完成后每个区域的图形E存储在一个图层内；2)对分割后的每个区域的图形E利用基于邻域搜索的遗传算法进行轨迹优化，获得各个区域内图形E的振镜加工顺序，并对图形E进行排序，同时各个区域之间的机床定位运动点组成机床的定位运动轨迹图形F，同样采用基于邻域搜索的遗传算法对定位运动轨迹进行优化，获得优化后各个区域之间的加工顺序；3)按照优化后各个区域的加工顺序，将移动工件到每个区域的加工定位点，利用振镜对该区域所对应的图形E进行加工，直至所有图形E加工完毕。2.根据权利要求1所述的一种大幅面激光加工方法，其特征在于，步骤2)中，对分割后的每个区域的图形E和各区域之间的机床定位运动轨迹图形F利用基于邻域搜索的遗传算法进行轨迹优化，具体实现方法如下：步骤1：将首尾相连的图形整理成图形链，用图形链取代组成该图形链的图形，减少参与优化的图形的数目；步骤2：将图形抽象成一个自定义类，这个类包括图形的存储序号，图形的总节点数和起始加工节点序号，用这个类的声明对...
【专利技术属性】
技术研发人员：梅雪松，赵文振，陶涛，王文君，刘斌，赵飞，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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