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　　申請號：201611261823.5
　　申請人：華南理工大學
　　發明人：謝晉 胡滿鳳 盧闊 蘇洪華 郭銳斌 廖雋穎

　　摘要： 本發明是公開了一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削裝置，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、激光發生器，控制器控制激光發生器發射激光，光纖連接激光發生器與激光切割頭，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運動，激光切割頭輸出的激光束與砂輪切削點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。本發明還公開了一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削方法。本發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構邊緣毛刺且不破壞基材，得到高質量微結構，加工效率高，加工成本低。 　　主權利要求：1.一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削裝置，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)、激光發生器(10)，所述控制器(1)控制激光發生器(10)發射激光，所述光纖(9)連接激光發生器(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)相對運動，所述激光切割頭(8)輸出的激光束(4)與砂輪切削點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.根據權利要求1所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削裝置，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.根據權利要求(2)所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削裝置，其特征在于：所述激光波長范圍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.根據權利要求1所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削裝置，其特征在于：所述金剛石砂輪(3)為金屬結合劑砂輪。
　　5.根據權利要求2所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削裝置，其特征在于：所述激光束(4)與砂輪切削點切線方向成1°~20°夾角入射在切削點，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分布在砂輪切削點處的砂輪微尖端(2)的結合劑(11)上。
　　6.一種在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削方法，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)控制激光發生器(10)輸出激光，所述光纖(9)連接激光發生器(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，部分高斯激光同時分布在砂輪切削點處的砂輪微尖端(2)的結合劑(11)上；4) 激光切割頭(8)與金剛石砂輪(3)位置相對靜止，金剛石砂輪(3)位于工件(6)上表面，金剛石砂輪(3)旋轉，并以一定進給深度在Y方向上進給工件(6)，激光切割頭(8)出射點與切削點距離為焦距，工件(6)相對激光及砂輪微尖端(2)在X，Z平面運動，微磨削出微溝槽(7)；5)微結構邊緣的毛刺在脈沖激光的作用下被在線熔化去除；砂輪結合劑被軟化，微磨粒出刃，砂輪微尖端(2)被在線修銳。
　　7.根據權利要求6所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削方法，其特征在于：所述金剛石砂輪(3)的轉速100 rpm~5000rpm旋轉，進給深度為0.1~20 μm，進給速度為10~300mm/min。
　　8.根據權利要求6所述的在線去毛刺和砂輪修銳激光輔助微細磨削方法，其特征在于：所述激光的能量密度根據加工材料的種類進行調節，使得激光作用在毛刺處溫度大于材料熔點而毛刺周圍基材溫度低于材料熔點。