本發(fā)明涉及激光輔助加工,尤其是涉及一種激光輔助加工銑削裝置及其控制方法。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有的激光輔助銑削裝置大多依賴單一激光器進行操作,這種裝置在實際應(yīng)用中存在一些明顯的局限性,如公開號為cn119159398a的發(fā)明公開的一種多軸激光輔助銑削加工裝置及方法,包括可調(diào)光路系統(tǒng)和輔助銑削機構(gòu),可調(diào)光路系統(tǒng)包括激光器、反射鏡、激光束通道以及轉(zhuǎn)換電機,輔助銑削機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)主體以及安裝于旋轉(zhuǎn)主體上的刀具,旋轉(zhuǎn)主體上設(shè)有聯(lián)通激光束通道與刀具的第一光路通道,刀具上設(shè)有第二光路通道,當?shù)毒甙惭b于旋轉(zhuǎn)主體上時,第一光路通道與第二光路通道連接,激光器被配備為若干個不同功率和頻率的發(fā)射源,使激光器發(fā)射出的激光通過反射鏡轉(zhuǎn)換方向且在激光束通道內(nèi)傳輸后,進入至第一光路通道后傳輸至第二光路通道,最終從刀具底部傳出。通過激光軟化工件,同時刀具加工時,激光繼續(xù)工作,實現(xiàn)了可變姿態(tài)制造、高精度成形以及應(yīng)力集中降低。
2、首先,它要求操作者必須預(yù)先精確設(shè)定好刀具的移動路徑,這不僅增加了操作的復(fù)雜性,還導(dǎo)致加工效率的降低。同時,激光的照射路徑需要根據(jù)刀具的移動方式進行調(diào)整,這進一步增加了加工過程的繁瑣性。此外,根據(jù)不同材料的性質(zhì),還需要指定合適的激光功率和軌跡,這不僅要求操作者具備較高的專業(yè)技能,也限制了加工過程的靈活性和效率。
3、由于這些限制,單激光器的激光輔助加工裝置在加工過程中可能會遇到效率低下的問題。特別是在處理復(fù)雜形狀或難以到達的區(qū)域時,單一激光器的照射范圍和靈活性限制了其性能,導(dǎo)致加工死角的出現(xiàn)。這些死角區(qū)域可能無法被激光有效照射,從而影響了材料的加工質(zhì)量和整體的加工效率。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種加工效率高、加工效果好、自動化程度高、實現(xiàn)精確加工、靈活性強以及能夠改善材料去除率的激光輔助加工銑削裝置及其控制方法。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
3、根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種激光輔助加工銑削裝置,所述銑削裝置安裝在機床上,所述裝置包括:
4、銑刀,安裝在所述機床的機床主軸上,用于對待加工工件進行加工;
5、多個激光器,環(huán)繞所述機床主軸布設(shè),用于在所述銑刀對所述待加工工件進行加工前對所述待加工工件進行輔助加工。
6、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,多個所述激光器均勻環(huán)繞所述機床主軸布設(shè)。
7、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,多個所述激光器沿目標圓周均勻布設(shè);其中,所述目標圓周為以所述銑刀中心為圓心的圓周。
8、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述激光器的數(shù)量為三個。
9、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述激光器為二氧化碳激光器。
10、根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供了一種用于第一方面或第一方面的任意一種可能得實現(xiàn)方式提供的激光輔助加工銑削裝置的激光輔助加工銑削裝置控制方法,所述方法包括:獲取機床控制指令;設(shè)置多個激光器的激光器參數(shù);在多個所述激光器中確定目標激光器;利用所述目標激光器對待加工工件進行輔助加工。
11、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述在多個所述激光器中確定目標激光器,包括:獲取銑刀的實時位置和運動方向;將多個所述激光器中與所述銑刀的運動方向所成角度小于預(yù)設(shè)角度的所述激光器確定為目標激光器。
12、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述激光器的數(shù)量為三個時,所述預(yù)設(shè)角度為60°。
13、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述利用所述目標激光器對待加工工件進行輔助加工,包括:基于銑刀的實時位置、運動方向以及所述機床控制指令,生成所述目標激光器的目標激光軌跡;控制所述目標激光器沿所述目標激光軌跡對待加工工件進行輔助加工。
14、作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述激光器參數(shù)包括激光功率、頻率以及脈沖寬度中至少一項。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
16、一、加工效率高:本發(fā)明提供的激光輔助加工銑削裝置采用多激光器的設(shè)計使得加工過程不再受限于單一光源,能夠同時對多個區(qū)域進行加工,這在處理大面積或復(fù)雜幾何形狀時尤為有效,大大縮短了加工周期,提高了生產(chǎn)效率;
17、二、加工效果好:本發(fā)明提供的激光輔助加工銑削裝置通過將多個激光器均勻環(huán)繞機床主軸布設(shè),實現(xiàn)了無論刀具如何移動,至少由一個激光器能夠覆蓋到加工區(qū)域,解決了傳統(tǒng)單激光器系統(tǒng)中存在的加工死角問題;
18、三、自動化程度高:本發(fā)明提供的激光輔助加工銑削裝置及其控制方法通過將機床g代碼與激光器系統(tǒng)的耦合,能夠?qū)崿F(xiàn)激光軌跡和相關(guān)參數(shù)的自動生成,極大地簡化操作流程,提高加工過程的穩(wěn)定性和可靠性;另外,高度自動化的操作減少了人工干預(yù),降低了操作人員的勞動強度,同時也減少了因人為因素導(dǎo)致的加工誤差,提高了加工過程的安全性;
19、四、實現(xiàn)精確加工:本發(fā)明提供的激光輔助加工銑削裝置及其控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的激光軌跡生成以及激光器參數(shù)調(diào)整,不僅提高了加工的精確性,還確保了每次加工的重復(fù)性,有利于保持產(chǎn)品質(zhì)量的一致性;
20、五、靈活性強:本發(fā)明提供的激光輔助加工銑削裝置及其控制方法可以根據(jù)不同的材料特性和加工需求,靈活調(diào)整激光的功率和照射軌跡,使得裝置能夠適應(yīng)更廣泛的材料和加工條件,提高了其在不同工業(yè)應(yīng)用中的適應(yīng)性和靈活性;
21、六、改善材料去除率:本發(fā)明提供的激光輔助加工銑削裝置及其控制方法能夠預(yù)先軟化或去除材料,從而提高材料去除率,減少刀具與工件的直接接觸,延長了刀具的使用壽命。
1.一種激光輔助加工銑削裝置,其特征在于,所述銑削裝置安裝在機床上,所述裝置包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光輔助加工銑削裝置,其特征在于,多個所述激光器均勻環(huán)繞所述機床主軸布設(shè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光輔助加工銑削裝置,其特征在于,多個所述激光器沿目標圓周均勻布設(shè);其中,所述目標圓周為以所述銑刀中心為圓心的圓周。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的激光輔助加工銑削裝置,其特征在于,所述激光器的數(shù)量為三個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的激光輔助加工銑削裝置,其特征在于,所述激光器為二氧化碳激光器。
6.一種用于如權(quán)利要求1~5中任一項所述的激光輔助加工銑削裝置的激光輔助加工銑削裝置控制方法,其特征在于,所述方法包括:
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光輔助加工銑削裝置控制方法,其特征在于,所述在多個所述激光器中確定目標激光器,包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光輔助加工銑削裝置控制方法,其特征在于,在所述激光器的數(shù)量為三個時,所述預(yù)設(shè)角度為60°。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光輔助加工銑削裝置控制方法,其特征在于,所述利用所述目標激光器對待加工工件進行輔助加工,包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求6~9中任一項所述的激光輔助加工銑削裝置控制方法,其特征在于,所述激光器參數(shù)包括激光功率、頻率以及脈沖寬度中至少一項。