【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备及加工方法，属于机械加工设备领域。
技术介绍
1、随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，众多新型难加工材料被广泛应用于各行各业，为了满足各行业不同零部件的机械性能和使用寿命，装置及其零部件的机械性能和使用寿命除了与它本身的设计和制造有关外，还与其表面完整性和表面结构有着密不可分的关系。因此，设计适用于难加工材料结工件磨抛加工设备及加工方法，使工件具备特定微纳米结构，并满足加工表面完整性要求，逐渐成为人们研究的热点。
2、激光加工具有精度高、质量好的特点，通过激光的高热量处理特性可对不同尺寸与形状的构件进行微纳米加工，且不对材料造成损伤。然而激光加工同时具有效率低、对零部件表面完整性小的特点，材料去除效率低。
3、球头铣削加工可适用于复杂形面结构加工，然而由于球头铣刀为点接触加工方式，加工效率较低且加工表面不连续，需要进一步进行抛光加工提高表面完整性。
4、压气式柔性抛光方式可达性好，可深入复杂结构进行随形切触抛光，具有良好的吸振效果。然而，该抛光方式为微面抛光，加工效率较低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备及加工方法。
2、一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备及加工方法，包括床身，所述身包括容置柜体和设于容置柜体一侧的控制显示装置，所述容置柜体内设有加工平台，所述加工平台上两侧设有柔性抛光装置和球头铣削装置，所述柔
3、优选的，所述床身还包括支座，所述容置柜体设于支座上，所述支座上设有安装平面，所述加工平台设于安装平面上，所述工作平台上设有用于安装工件的装夹装置，所述工作平台底部设有用于工作平台回转的回转机构和用于工作平台在水平方向移动的滚珠丝杆机构。
4、进一步的，所述安装平面两侧设有竖直设置的柔性抛光立柱和铣削加工立柱，所述柔性抛光装置、球头铣削装置均通过滚珠丝杠机构分别安装在柔性抛光立柱、铣削加工立柱上用于进行竖直方向的移动；所述安装平面顶部设有竖直设置的激光加工立柱，所述激光加工装置通过滚珠丝杠机构安装在激光加工立柱上，用于进行竖直方向的移动。
5、优选的，所述柔性抛光装置和球头铣削装置均可在竖直平面内摆动，用于对工件加工表面进行多角度加工。
6、优选的，所述柔性抛光装置为压气式柔性抛光装置，柔性抛光装置包括压气式柔性抛光头、可通气刀柄、单向通气阀、密封紧固件、气囊和抛光圈，所述单向通气阀设于可通气刀柄内，所述压气式柔性抛光头通过磁吸设置在柔性抛光装置上，所述柔性抛光装置内设有用于保证压强的充气机构。
7、进一步的，所述激光加工装置包括激光发生器组件、扩束镜组件、整形镜组件、光阑调整组件、反射镜组件、振镜及激光头，所述激光发生器组件采用二氧化碳激光器。
8、进一步的，所述容置柜体为中空壳体，所述容置柜体侧壁设有通过透明材质形成的观察口，所述透明材质为玻璃或者为塑料。
9、优选的，所述控制显示装置包括输入装置、存储器、控制器和显示屏，所述输入装置包括急停按钮、键盘和鼠标。
10、进一步的，所述床身上还设有用于清除柔性抛光加工装置以及激光加工装置加工过程中产生粉尘的集尘装置。
11、本专利技术还提供一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备的使用方法，使用上述1任一加工设备进行加工，包括以下步骤：
12、1)将待加工工件通过装夹装置固定在工作平台上，并对工件进行调平找正；
13、2)通过显示装置控制滚珠丝杠装置，使工作平台沿着水平方向移动，将工件移动到指定待加工区域；
14、3)判断工件表面状况，对于材料加工难度较大、表面残留高度较大的工件，可先用激光加工装置对待加工表面进行加热处理，改善工件表面可加工特性，然后采用铣刀对激光热处理后表面进行高效铣削加工，随后采用压气式柔性抛光装置对铣削后表面进行抛光加工；对于表面残留高度加大，铣削表面微观缺陷较多的工件，首先，对工件进行铣削加工，然后对铣削后表面进行激光加工处理，去除表面微观缺陷并改善材料可加工特性，最后进行高效抛光加工；对于材料可加工性较好，表面质量要求较高的工件，可先进行铣削加工，然后进行抛光加工，随后进行激光精密抛光加工。
15、本专利技术的有益效果如下：解决目前对开放性较差、材料加工难度高、表面质量要求苛刻的复杂自由曲面结构件加工方式的不足。压气式柔性抛光方式可达性好、吸振效果好、可深入复杂结构进行随形切触高效抛光，避免干涉现象的发生；采用球头铣削加工可适用于复杂形面结构加工，兼顾去除效率与磨抛表面粗糙度，可适用于大余量磨削或小余量的精密加工；相对于单一的加工方式，多种复合加工减少了工件频繁装夹定位，避免了多次装夹导致的误差，且多种加工方式同时进行，大大提高了加工效率；加工辅助铣抛一体加工方式相互配合，可适用于不同材料结构类型的工件。
16、本专利技术的对加工效率与表面完整性的提升的毋庸置疑的：
17、1.可结合所述压气式柔性抛光装置柔性高、可达性好，铣削加工材料去除效率高以及激光加工装置可进行微纳米结构加工的优势，实现复杂自由曲面难加工结构件微纳结构的高效加工；
18、2.集成度高，多道加工工序同时进行，大大提高加工效率。工件无需多次装夹定位，减少辅助工作时间并避免由于多次装夹导致的定位误差；
19、3.输入装置和故障报警装置随时检测并及时调整设备状态，提高了工件的加工效率。
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1.一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：包括床身，所述身包括容置柜体和设于容置柜体一侧的控制显示装置，所述容置柜体内设有加工平台，所述加工平台上两侧设有柔性抛光装置和球头铣削装置，所述柔性抛光装置和沿Z轴方向设置球头铣削装置，所述加工平台上方设有沿Z轴方向设置的激光加工装置。
2.如权利要求1所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述床身还包括支座，所述容置柜体设于支座上，所述支座上设有安装平面，所述加工平台设于安装平面上，所述工作平台上设有用于安装工件的装夹装置，所述工作平台底部设有用于工作平台回转的回转机构和用于工作平台在水平方向移动的滚珠丝杆机构。
3.如权利要求2所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述安装平面两侧设有竖直设置的柔性抛光立柱和铣削加工立柱，所述柔性抛光装置、球头铣削装置均通过滚珠丝杠机构分别安装在柔性抛光立柱、铣削加工立柱上用于进行竖直方向的移动；所述安装平面顶部设有竖直设置的激光加工立柱，所述激光加工装置通过滚珠丝杠机构安装在激光加工立柱上，用于进行竖直方向的移动。
4.如权利要求1或3
5.如权利要求1或3所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述柔性抛光装置为压气式柔性抛光装置，柔性抛光装置包括压气式柔性抛光头、可通气刀柄、单向通气阀、密封紧固件、气囊和抛光圈，所述单向通气阀设于可通气刀柄内，所述压气式柔性抛光头通过磁吸设置在柔性抛光装置上，所述柔性抛光装置内设有用于保证压强的充气机构。
6.如权利要求1所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述激光加工装置包括激光发生器组件、扩束镜组件、整形镜组件、光阑调整组件、反射镜组件、振镜及激光头，所述激光发生器组件采用二氧化碳激光器。
7.如权利要求1所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述容置柜体为中空壳体，所述容置柜体侧壁设有通过透明材质形成的观察口，所述透明材质为玻璃或者为塑料。
8.如权利要求1所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述控制显示装置包括输入装置、存储器、控制器和显示屏，所述输入装置包括急停按钮、键盘和鼠标。
9.如权利要求1所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述床身上还设有用于清除柔性抛光加工装置以及激光加工装置加工过程中产生粉尘的集尘装置。
10.一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备的使用方法，使用上述1-9任一权利要求中的加工设备进行加工，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：包括床身，所述身包括容置柜体和设于容置柜体一侧的控制显示装置，所述容置柜体内设有加工平台，所述加工平台上两侧设有柔性抛光装置和球头铣削装置，所述柔性抛光装置和沿z轴方向设置球头铣削装置，所述加工平台上方设有沿z轴方向设置的激光加工装置。
2.如权利要求1所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述床身还包括支座，所述容置柜体设于支座上，所述支座上设有安装平面，所述加工平台设于安装平面上，所述工作平台上设有用于安装工件的装夹装置，所述工作平台底部设有用于工作平台回转的回转机构和用于工作平台在水平方向移动的滚珠丝杆机构。
3.如权利要求2所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述安装平面两侧设有竖直设置的柔性抛光立柱和铣削加工立柱，所述柔性抛光装置、球头铣削装置均通过滚珠丝杠机构分别安装在柔性抛光立柱、铣削加工立柱上用于进行竖直方向的移动；所述安装平面顶部设有竖直设置的激光加工立柱，所述激光加工装置通过滚珠丝杠机构安装在激光加工立柱上，用于进行竖直方向的移动。
4.如权利要求1或3所述的激光辅助刚柔复合磨抛加工设备，其特征在于：所述柔性抛光装置和球头铣削装置均可在竖直平面内摆动，用于对工件加工表面进行多角度加工。
5.如权利要求1...
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