激光高精密加工設備研發(fā)與工藝研究.pdf

1、為適應21世紀高新技術產業(yè)化的需要，研究現代激光制造技術，開發(fā)高性能加工系統(tǒng)勢在必行，對提高國內生產力水平和科技水平有重要意義。本文的研究重點是激光高精密加工設備Musen_WA09的相關研發(fā)工作，以及應用該設備進行激光網格化UPFA的工藝研究。該研究工作促進了國內對UFPA網格化加工技術的發(fā)展，展現了激光高精密加工系統(tǒng)在微細加工領域的應用潛力。
　　 研究中設計的Musen_WA09激光高精密加工系統(tǒng)采用大理石底座作為結構基礎

2、，應用全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)做為運動控制的核心，選用直線電機驅動X-Y平臺，使加工平臺獲得最大加速度達到2g，最大運動速度達到1.5 m/s，配合分辨率0.5μm的光柵系統(tǒng)后XY平臺定位精度<±2μm。該系統(tǒng)通過加載不同類型的激光器和光學系統(tǒng)，可以實現激光切割、激光焊接、激光打標、激光熔覆等應用，在國內同行業(yè)處于領先水平。同時，成功開發(fā)了配套的設備操作軟件LaserCut和CNC轉檔軟件ConvertCNC。LaserCut集成了多個功能模

3、塊，為用戶提供快捷、簡便、多功能、智能化的GUI界面對設備進行交互和控制。ConvertCNC對多種工程文檔格式提供轉檔支持，輕松實現CNC代碼的轉換。
　　 在工藝方面，利用Musen_WA09加工系統(tǒng)，加載LD側泵Nd：YVO4倍頻紫外激光器，在空氣、氬氣、純凈水、KOH溶液中應用不同工藝參數分別對基于BST的UFPA進行網格化加工實驗，并進行相關加工工藝研究。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