【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学零件制造设备领域，特别涉及一种切削机构及切削系统。
技术介绍
1、光学零件的制造主要分为两类，以零件最终的成型结构分为平面(回转对称零件)和自由曲面(非回转对称零件)。以零件的可加工性分为两类，塑性易加工材料和硬脆性难加工材料。对于塑性易加工的(平面和自由曲面)、以及脆性难加工平面零件。现在都有相关的加工方法能够实现。但对于脆性的自由曲面零件，目前还没有较好的加工方法在保证加工效率、形貌精度、表面质量和亚表面质量的情况下实施加工。简言之，现有的加工方法要不然做不出来，或做出来质量差无法使用。
2、平面零件结构简单，采用普通的加工方法即可得到满足要求的表面形貌和表面精度。非回转对称零件，主要指零件包含自由曲面。或零件包含微槽，微透镜、微棱镜、微反射镜阵列。由于自由曲面零件形状不规则，尺寸较小，无法通过普通的加工工艺制造，更遑论加工过程中保证其形貌精度和表面质量精度的问题了。
3、自由曲面和微阵列的传统加工方法主要有以下几种：磨削抛光工艺、增材成型工艺、铣削工艺、特种加工工艺(电子束、离子束)、光刻工艺以及快速、慢速刀具伺服工艺。以加工后的产品质量(形貌精度和表面质量精度)高低来排序，光刻工艺在微尺寸加工上精度最高，效果最好的。但是该加工工艺门槛高，装置设备复杂，成本高昂。磨削抛光工艺、增材成型工艺、铣削工艺、特种加工工艺(电子束、离子束)工艺门槛一般，装置设备一般，成本一般但是产品质量较低。而快速刀具伺服工艺能够在保证生产周期和生产成本较低的情况下，同时保证形貌精度、表面质量和亚表面质量。
4、对于传统的快速刀具伺服系统，如果被加工件材料特性好、成型性、切削性好，即传统意义上的材料较软适合切削。则该加工件加工完成后的自由曲面或是微阵列系统的产品质量会比较理想。但对于一些脆硬材料的加工件，例如硅片、融石英、碳化硅，则被加工件的成型性、切削性则不佳，在加工过程中，切削会不规则的崩碎，材料去除不连贯，导致产品质量难以控制。
5、而脆性难加工自由曲面零件，恰好就是应用在光学和国防设备中的关键光学零件。例如光刻机反射折射镜、芯片微电子透镜、导弹整流罩等。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种切削机构及切削系统，旨在解决如何提高脆硬材料加工质量的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提出一种切削机构，其特征在于，包括：
3、刀具，包括刃口，所述刀具的材料为透光材料；
4、激光组件，用于产生出射激光；
5、振镜组件，用于反射所述出射激光以形成反射激光，所述反射激光透过所述刀具背离所述刃口的侧壁并照射至所述刃口的切削点；
6、控制器，配置成根据所述刃口的切削点的位置变化而控制所述振镜组件改变所述反射激光的轨迹，以维持所述反射激光照射于所述刃口的切削点。
7、在一些实施例中，所述刀具沿第一方向的一侧形成所述刃口；
8、所述切削机构还包括驱动组件，所述驱动组件连接所述刀具，所述控制器控制所述驱动组件驱动所述刀具沿所述第一方向移动。
9、在一些实施例中，所述控制器还控制所述驱动组件驱动所述刀具沿第二方向移动，所述第二方向与所述第一方向交叉。
10、在一些实施例中，所述驱动组件设于所述振镜组件与所述刀具之间。
11、在一些实施例中，所述刀具沿第一方向的一侧形成所述刃口，所述刀具沿所述第一方向的另一侧设有所述振镜组件；
12、第二方向与所述第一方向交叉，所述激光组件设于所述振镜组件沿所述第二方向的一侧。
13、在一些实施例中，所述振镜组件包括第一反射镜，所述第一反射镜配置成绕第一轴线以及第二轴线转动，所述第一轴线与所述第二轴线交叉，所述出射激光由所述第一反射镜反射后形成所述反射激光。
14、在一些实施例中，所述振镜组件包括第一反射镜以及第二反射镜，所述第一反射镜配置成绕第一轴线转动，所述第二反射镜配置成绕第二轴线转动，所述第一轴线与所述第二轴线交叉，所述出射激光由所述第一反射镜反射后反射至所述第二反射镜、并由所述第二反射镜反射并形成所述反射激光。
15、在一些实施例中，所述刀具沿第一方向的一侧形成所述刃口；
16、所述刃口具有沿第二方向相对布置的第一端以及第二端；
17、所述第一轴线垂直于所述第一方向以及所述第二方向，所述第二轴线平行于所述第二方向。
18、在一些实施例中，所述切削机构还包括监控组件，所述监控组件用于监控所述切削点的位置并将所述切削点的位置传送至所述控制器，所述控制器根据所述切削点的位置从而控制所述振镜组件；
19、或者；
20、所述切削机构还包括监控组件，所述监控组件用于监控所述刀具的位置并将所述刀具的位置传送至所述控制器，所述控制器根据所述刀具的位置从而控制所述振镜组件。
21、本专利技术的第二方面还提供了一种切屑系统，其特征在于，包括上述实施例中任一项所述的切屑机构。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、在本专利技术的技术方案中，切削机构包括刀具、激光组件、振镜组件以及控制器。刀具包括用于切削加工件的刃口，且该刀具的材料为透光材料。激光组件产生的激光能够透入刀具并照射于刃口的切削点，又透出刃口辐照于工件被切削位置，从而使得工件的待切削位置的材料性质发生变化，使得材料的切削力降低，提高了材料的去除率，减小加工损伤，进而提高了切削机构的加工质量。相较于相关技术中，预先对工件进行激光辐照使其变性后，再对工件进行切削而言，本方案采用激光随切削工作的进行实时辐照于工件，工件的加工效果更佳。
24、振镜组件用于发射出射激光以形成反射激光，且该振镜组件能够受控制器的控制而改变反射激光的轨迹，以维持反射激光始终照射于刃口的切削点的状态，即反射激光的轨迹能够随刃口的切削点的位置的变化而相应变化，使得激光仅对工件的被切削位置进行辐照。控制器能够接收刀具的位置变化信息以获得刃口的切削点的位置的变化信息，并根据该信息控制振镜组件运动，以使反射激光精准地照射于刃口的切削点，提高了切削系统的自动化程度以及工件的切削精度。
25、相关技术中，虽然激光能够透过刀具对焦于加工件上，但刀具在对加工件切削加工过程中，由于加工件加工外形的变化，刃口的切削点会随工件的加工外形变化。相关技术中的激光只能始终透过刀具的某一个位置，即激光透过刀具的位置不随刃口的切削点的改变而改变，导致激光不能精准地对焦于刃口的切削点。而本专利技术的切削机构中，通过控制器根据刃口的切削点的位置变化控制振镜组件运动以改变反射激光的轨迹，从而使得反射激光能够始终照射于刃口的切削点，并对焦于加工件待切削处。本专利技术提供的切削机构有效提高了脆硬材料的加工质量。
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1.一种切削机构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的切削机构，其特征在于，
3.如权利要求2所述的切削机构，其特征在于，
4.如权利要求2所述的切削机构，其特征在于，
5.如权利要求4所述的切削机构，其特征在于，
6.如权利要求1所述的切削机构，其特征在于，
7.如权利要求1所述的切削机构，其特征在于，
8.如权利要求7所述的切削机构，其特征在于，
9.如权利要求1所述的切削机构，其特征在于，
10.一种切屑系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的切屑机构。
【技术特征摘要】
1.一种切削机构，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的切削机构，其特征在于，
3.如权利要求2所述的切削机构，其特征在于，
4.如权利要求2所述的切削机构，其特征在于，
5.如权利要求4所述的切削机构，其特征在于，
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：周晓勤，郭列维，孟昊楠，宋金洲，王荣奇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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