[发明专利]一种八轴的三维表面激光微结构的加工机构

说明书

技术领域

本发明涉及表面微结构加工领域，特别是涉及一种八轴的三维表面激光微 结构的加工机构。

背景技术

为了增进产品的外观质感，使产品呈现多变化或全新的设计。咬花加工已 经成了一种引领时尚的加工方式。目前，咬花模具大部分仍以化学腐蚀的方法 进行加工，例如申请号为88104312.5的发明专利“模具型腔内壁花纹镂蚀法” 中公开了一种模具型腔内壁镂蚀花纹的方法，其中，先将金属箔用照相腐蚀的 方法制成所需的花纹网，再将此花纹网一面涂上保护层，另一面贴到模具腔内 壁，再用化学腐蚀或电解腐蚀的方法对模具腔内壁进行刻蚀。目前所采用的该 化学腐蚀方法存在两大缺点：一是加工周期长且价格不菲；二是排放的化学残 液会对环境造成严重污染。针对此缺点，申请号201120526232.2的专利“一种 振镜式三维激光模具型腔曲面蚀纹机”就对蚀纹的方法进行了改进，采用了一 种激光加工方法取代化学刻蚀，并用三维振镜实现曲面加工，有效规避了化学 加工的缺点，但对于大工件的模具加工，该发明机器无法实现，因为其三维扫 面振镜是固定的，且受限于扫描振镜的扫描范围，因此加工工件的大小受到制 约和限制，只能单面三维加工，无法进行型腔等三维空间物体的加工。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种自由度高、加工空间大的八轴的 三维表面激光微结构的加工机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种八轴的三维表面激光微 结构的加工机构，它包括五轴机床、三维扫描振镜、激光器和控制系统；所述 激光器设置在五轴机床的Z轴上，并可在X-Z平面上旋转；所述五轴机床的X-Y 平面上位于三维扫描振镜的正下方设置有用于固定工件的可旋转的载物台；所 述三维扫描振镜设置在激光器上；所述控制系统包括用于控制五轴机床和三维 扫描振镜的运作模块和用于控制激光器的数据模块；所述控制系统分别与五轴 机床、三维扫描振镜和激光器信号连接。

本发明的有益效果：本发明的一种八轴的三维表面激光微结构的加工机构 解决了传统咬花方式的诸多弊端，在五轴机床上设置三维扫描振镜，使得机构 可在工件内部空间内进行加工，大大增加了加工自由度，减少了受工件大小而 制约的限制，提高了加工效率，加工效果更好，加工成本更低。

附图说明

图1为本实施例的一种八轴的三维表面激光微结构的加工机构的示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详 细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例

如图1所示，本实施例提供了一种八轴的三维表面激光微结构的加工机构， 它包括五轴机床1、三维扫描振镜2、激光器3和控制系统4；所述激光器3设 置在五轴机床1的Z轴上，并可在X-Z平面上旋转；所述五轴机床1的X-Y平 面上位于三维扫描振镜的正下方设置有用于固定工件6的可旋转的载物台5；所 述三维扫描振镜2设置在激光器3上；所述控制系统包括用于控制五轴机床1 和三维扫描振镜2的运作模块和用于控制激光器3的数据模块；所述控制系统 分别与五轴机床1、三维扫描振镜2和激光器3信号连接。

本实施例的控制系统是用来控制激光器出光，五轴机床动作以及三维扫描 振镜的运转；激光器是加工用光源，可采用光纤激光器或带光纤输出的固体激 光器，半导体激光器等；五轴机床以及三维振镜是运动单元，可保证在一定范 围内的空间加工应用，根据软件图形设计及加工要求，进行空间范围内的任意 加工，包括打标，微雕，裂缝焊接，3D打印等；可实现非规则，非平面的立体 加工，可实现器件内壁，外壁的无死角加工。

本实施例的一种八轴的三维表面激光微结构的加工机构解决了传统咬花方 式的诸多弊端，在五轴机床上设置三维扫描振镜，使得机构可在工件内部空间 内进行加工，大大增加了加工自由度，减少了受工件大小而制约的限制，提高 了加工效率，加工效果更好，加工成本更低。

上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方 式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。