激光高精密加工設(shè)備研發(fā)與工藝研究.pdf

1、為適應(yīng)21世紀(jì)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的需要，研究現(xiàn)代激光制造技術(shù)，開發(fā)高性能加工系統(tǒng)勢(shì)在必行，對(duì)提高國(guó)內(nèi)生產(chǎn)力水平和科技水平有重要意義。本文的研究重點(diǎn)是激光高精密加工設(shè)備Musen_WA09的相關(guān)研發(fā)工作，以及應(yīng)用該設(shè)備進(jìn)行激光網(wǎng)格化UPFA的工藝研究。該研究工作促進(jìn)了國(guó)內(nèi)對(duì)UFPA網(wǎng)格化加工技術(shù)的發(fā)展，展現(xiàn)了激光高精密加工系統(tǒng)在微細(xì)加工領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
　　 研究中設(shè)計(jì)的Musen_WA09激光高精密加工系統(tǒng)采用大理石底座作為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

2、，應(yīng)用全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)做為運(yùn)動(dòng)控制的核心，選用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)X-Y平臺(tái)，使加工平臺(tái)獲得最大加速度達(dá)到2g，最大運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到1.5 m/s，配合分辨率0.5μm的光柵系統(tǒng)后XY平臺(tái)定位精度<±2μm。該系統(tǒng)通過加載不同類型的激光器和光學(xué)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)激光切割、激光焊接、激光打標(biāo)、激光熔覆等應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)處于領(lǐng)先水平。同時(shí)，成功開發(fā)了配套的設(shè)備操作軟件LaserCut和CNC轉(zhuǎn)檔軟件ConvertCNC。LaserCut集成了多個(gè)功能模

3、塊，為用戶提供快捷、簡(jiǎn)便、多功能、智能化的GUI界面對(duì)設(shè)備進(jìn)行交互和控制。ConvertCNC對(duì)多種工程文檔格式提供轉(zhuǎn)檔支持，輕松實(shí)現(xiàn)CNC代碼的轉(zhuǎn)換。
　　 在工藝方面，利用Musen_WA09加工系統(tǒng)，加載LD側(cè)泵Nd：YVO4倍頻紫外激光器，在空氣、氬氣、純凈水、KOH溶液中應(yīng)用不同工藝參數(shù)分別對(duì)基于BST的UFPA進(jìn)行網(wǎng)格化加工實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行相關(guān)加工工藝研究。研究中成功制備了平均刻槽寬度約7 μm、刻槽深度深度約20 μm