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公开(公告)号：CN113399836B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202110732328.2
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/064
Abstract: 本发明提供一种利用激光高精度表面抛光的装置及方法，包括：激光器、扩束镜、振镜以及场镜；激光器发射激光；扩束器置于激光器的出光口，用于改变激光器发射出激光的发散角，获得准直激光光束；振镜置于扩束器的出光口，用于调整所述准直激光光束的辐照位置，使得所述辐照位置对准工件刀纹波峰；场镜置于振镜的出光口，用于实现光束聚焦，获得与刀纹尺寸相称的高功率密度光斑；高功率密度光斑对准工件的刀纹波峰位置，融化所述刀纹波峰，以对工件表面进行高精度抛光。本发明在机床车完工件后直接用激光加工设备对工件进行抛光以去除刀纹，实现加工的自动化和集成化。该方法可以极大效率去除刀纹，降低材料表面粗糙度。
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公开(公告)号：CN113399836A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110732328.2
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/064
Abstract: 本发明提供一种利用激光高精度表面抛光的装置及方法，包括：激光器、扩束镜、振镜以及场镜；激光器发射激光；扩束器置于激光器的出光口，用于改变激光器发射出激光的发散角，获得准直激光光束；振镜置于扩束器的出光口，用于调整所述准直激光光束的辐照位置，使得所述辐照位置对准工件刀纹波峰；场镜置于振镜的出光口，用于实现光束聚焦，获得与刀纹尺寸相称的高功率密度光斑；高功率密度光斑对准工件的刀纹波峰位置，融化所述刀纹波峰，以对工件表面进行高精度抛光。本发明在机床车完工件后直接用激光加工设备对工件进行抛光以去除刀纹，实现加工的自动化和集成化。该方法可以极大效率去除刀纹，降低材料表面粗糙度。
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公开(公告)号：CN113500711B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110732376.1
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B28D5/04 , B28D5/00 , B23K26/00 , B23K26/352
Abstract: 本发明属于超精密加工相关技术领域，并公开了一种高精度复合能场辅助切削及光整设备，包括激光发射模块、超声振动模块和切削模块等，其中激光发射模块用于独立可控地发射用于实现激光能场辅助切削的一束激光、以及用于实现工件材料表面的抛光光整的另一束激光；超声振动模块具有超声变幅杆和配套压电陶瓷单元，并用于驱动金刚石刀具发射二维超声振动；切削模块包含金刚石刀具，该刀具的后端面被设计为椭球面，用于使得投射到刀具后端任何位置的第一束激光都聚焦到切削刃的区域。本发明还公开了相应的工艺方法。通过本发明，能够有效抑制刀具磨损，并对切削留下的刀纹进行光整修复，显著降低工件表面粗糙度。
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公开(公告)号：CN113414889A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110732314.0
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B28D5/00 , B28D7/00 , B28D7/02 , B23K26/352
Abstract: 本发明属于超精密加工领域，公开了一种激光辅助金刚石切削与激光抛光原位复合的方法及装置，装置包括：金刚石刀具、刀架座、反射镜、微调镜和保护镜；金刚石刀具固定在刀架座上，刀架座中间设置有两个分别为辅助切削用激光和抛光用激光通路的通孔，且在通路中设置有通入高压气体的通气孔；反射镜固定在刀架座上用于引导抛光用激光通过反射射向微调镜；微调镜与反射镜配合使用，用于将抛光用激光精准聚焦于加工痕迹的波峰处进行激光抛光；保护镜设置于刀架座的激光通路中且用于隔绝尘屑。本发明实现了切削与抛光两道工序原位复合，可以有效去除切削残余加工痕迹导致的“彩虹纹”现象，提高了加工效率和加工表面质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115890002A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202310090151.X
申请日：2023-01-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/082 , B23K26/70
Abstract: 本发明属于激光抛光技术领域，并公开了一种自由曲面的激光抛光方法和装置，方法包括：基于预设的空间坐标系，采用线激光扫描待抛光曲面，以获取待抛光曲面的曲面轮廓矩阵；计算曲面轮廓矩阵中各个扫描点处待抛光曲面与水平面间的夹角；基于曲面轮廓矩阵、夹角和预设的初始离焦量，计算加工激光的光束焦点与待抛光曲面间的离焦量，所有离焦量组成离焦量矩阵数据；基于预设的加工激光的第二扫描间距，对离焦量矩阵数据进行删除或插值处理，以获得实际离焦量矩阵数据；按照实际离焦量矩阵数据，调整加工激光与待抛光曲面的相对位置，直至遍历所有实际离焦量，以将待抛光曲面抛光。本发明能够提高自由曲面抛光效率和抛光一致性。
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公开(公告)号：CN115890002B
公开(公告)日：2024-09-13
申请号：CN202310090151.X
申请日：2023-01-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/082 , B23K26/70
Abstract: 本发明属于激光抛光技术领域，并公开了一种自由曲面的激光抛光方法和装置，方法包括：基于预设的空间坐标系，采用线激光扫描待抛光曲面，以获取待抛光曲面的曲面轮廓矩阵；计算曲面轮廓矩阵中各个扫描点处待抛光曲面与水平面间的夹角；基于曲面轮廓矩阵、夹角和预设的初始离焦量，计算加工激光的光束焦点与待抛光曲面间的离焦量，所有离焦量组成离焦量矩阵数据；基于预设的加工激光的第二扫描间距，对离焦量矩阵数据进行删除或插值处理，以获得实际离焦量矩阵数据；按照实际离焦量矩阵数据，调整加工激光与待抛光曲面的相对位置，直至遍历所有实际离焦量，以将待抛光曲面抛光。本发明能够提高自由曲面抛光效率和抛光一致性。
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公开(公告)号：CN113414889B
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202110732314.0
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B28D5/00 , B28D7/00 , B28D7/02 , B23K26/352
Abstract: 本发明属于超精密加工领域，公开了一种激光辅助金刚石切削与激光抛光原位复合的方法及装置，装置包括：金刚石刀具、刀架座、反射镜、微调镜和保护镜；金刚石刀具固定在刀架座上，刀架座中间设置有两个分别为辅助切削用激光和抛光用激光通路的通孔，且在通路中设置有通入高压气体的通气孔；反射镜固定在刀架座上用于引导抛光用激光通过反射射向微调镜；微调镜与反射镜配合使用，用于将抛光用激光精准聚焦于加工痕迹的波峰处进行激光抛光；保护镜设置于刀架座的激光通路中且用于隔绝尘屑。本发明实现了切削与抛光两道工序原位复合，可以有效去除切削残余加工痕迹导致的“彩虹纹”现象，提高了加工效率和加工表面质量。
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公开(公告)号：CN114505586A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210166773.1
申请日：2022-02-23
Applicant: 华中科技大学
IPC: B23K26/352 , B23K26/064 , B23K26/70
Abstract: 本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种利用磁场辅助激光高精度表面抛光的装置及方法，包括激光器、扩束镜、振镜、场镜、电磁线圈和铁芯；激光器用于产生激光；扩束镜置于激光器的出光口，用于获得准直激光光束；振镜置于扩束镜的出光口，用于偏转准直激光光束，且振镜的出光口朝下；场镜置于振镜的出光口，用于获得高功率密度光斑；高功率密度光斑用于在微米尺度的范围内产生极高热量，以对工件表面进行高精度抛光；电磁线圈置于场镜的下方，用于产生可调节磁感应强度的磁场；铁芯置于电磁线圈的中心，用于增强电磁线圈产生的磁场。本发明针对性地抑制了不同导电性质工件进行激光抛光过程中的马兰戈尼效应对抛光表面的影响。
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公开(公告)号：CN113500711A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110732376.1
申请日：2021-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: B28D5/04 , B28D5/00 , B23K26/00 , B23K26/352
Abstract: 本发明属于超精密加工相关技术领域，并公开了一种高精度复合能场辅助切削及光整设备，包括激光发射模块、超声振动模块和切削模块等，其中激光发射模块用于独立可控地发射用于实现激光能场辅助切削的一束激光、以及用于实现工件材料表面的抛光光整的另一束激光；超声振动模块具有超声变幅杆和配套压电陶瓷单元，并用于驱动金刚石刀具发射二维超声振动；切削模块包含金刚石刀具，该刀具的后端面被设计为椭球面，用于使得投射到刀具后端任何位置的第一束激光都聚焦到切削刃的区域。本发明还公开了相应的工艺方法。通过本发明，能够有效抑制刀具磨损，并对切削留下的刀纹进行光整修复，显著降低工件表面粗糙度。
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