申請(qǐng)?zhí)枺?01611261823.5
　　申請(qǐng)人：華南理工大學(xué)
　　發(fā)明人：謝晉 胡滿鳳 盧闊 蘇洪華 郭銳斌 廖雋穎

　　摘要： 本發(fā)明是公開了一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削裝置，包括控制器、加工有砂輪微尖端的金剛石砂輪、激光切割頭、光纖、激光發(fā)生器，控制器控制激光發(fā)生器發(fā)射激光，光纖連接激光發(fā)生器與激光切割頭，所述激光通過光纖由激光切割頭聚焦輸出，砂輪微尖端與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，激光切割頭輸出的激光束與砂輪切削點(diǎn)切線方向成一定夾角θ并聚焦于砂輪微尖端的磨粒切削形成的毛刺上。本發(fā)明還公開了一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削方法。本發(fā)明采用脈沖紅外光纖激光輔助微磨削，采用合適的激光能量與磨削剪切熱能耦合，通過控制毛刺溫度在線熔化去除微結(jié)構(gòu)邊緣毛刺且不破壞基材，得到高質(zhì)量微結(jié)構(gòu)，加工效率高，加工成本低。 　　主權(quán)利要求：1.一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削裝置，其特征在于：包括控制器(1)、加工有砂輪微尖端(2)的金剛石砂輪(3)、激光切割頭(8)、光纖(9)、激光發(fā)生器(10)，所述控制器(1)控制激光發(fā)生器(10)發(fā)射激光，所述光纖(9)連接激光發(fā)生器(10)與激光切割頭(8)，所述激光通過光纖(9)由激光切割頭(8)聚焦輸出，所述砂輪微尖端(2)與工件(6)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述激光切割頭(8)輸出的激光束(4)與砂輪切削點(diǎn)切線方向成一定夾角θ并聚焦于砂輪微尖端(2)的砂輪磨粒切削形成的毛刺(5)上。
　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削裝置，其特征在于：所述激光為脈沖紅外光纖激光，激光光斑呈高斯分布，激光光斑大小為10~200 μm。
　　3.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削裝置，其特征在于：所述激光波長(zhǎng)范圍780～2526 nm，脈寬大于等于20 ns，能量密度范圍為0.1～50 J/cm2，頻率范圍為1～100 kHz。
　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削裝置，其特征在于：所述金剛石砂輪(3)為金屬結(jié)合劑砂輪。
　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削裝置，其特征在于：所述激光束(4)與砂輪切削點(diǎn)切線方向成1°~20°夾角入射在切削點(diǎn)，高斯激光光斑分布在砂輪磨粒切削形成的毛刺(5)上，部分高斯激光光斑同時(shí)分布在砂輪切削點(diǎn)處的砂輪微尖端(2)的結(jié)合劑(11)上。
　　6.一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削方法，其特征在于，包括以下步驟：1)采用磨石將金剛石砂輪(3)修銳出30°~160°V形砂輪微尖端(2)；2)控制器(1)控制激光發(fā)生器(10)輸出激光，所述光纖(9)連接激光發(fā)生器(10)與激光切割頭(8)，所述激光通過光纖(9)由激光切割頭(8)聚焦輸出；3)將激光束(4)與砂輪切削點(diǎn)切線方向成1°~20°角度入射，聚焦在砂輪磨粒切削形成的毛刺(5)上，部分高斯激光同時(shí)分布在砂輪切削點(diǎn)處的砂輪微尖端(2)的結(jié)合劑(11)上；4) 激光切割頭(8)與金剛石砂輪(3)位置相對(duì)靜止，金剛石砂輪(3)位于工件(6)上表面，金剛石砂輪(3)旋轉(zhuǎn)，并以一定進(jìn)給深度在Y方向上進(jìn)給工件(6)，激光切割頭(8)出射點(diǎn)與切削點(diǎn)距離為焦距，工件(6)相對(duì)激光及砂輪微尖端(2)在X，Z平面運(yùn)動(dòng)，微磨削出微溝槽(7)；5)微結(jié)構(gòu)邊緣的毛刺在脈沖激光的作用下被在線熔化去除；砂輪結(jié)合劑被軟化，微磨粒出刃，砂輪微尖端(2)被在線修銳。
　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削方法，其特征在于：所述金剛石砂輪(3)的轉(zhuǎn)速100 rpm~5000rpm旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給深度為0.1~20 μm，進(jìn)給速度為10~300mm/min。
　　8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細(xì)磨削方法，其特征在于：所述激光的能量密度根據(jù)加工材料的種類進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得激光作用在毛刺處溫度大于材料熔點(diǎn)而毛刺周圍基材溫度低于材料熔點(diǎn)。