结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机的制作方法

本实用新型涉及机械加工领域，特别涉及一种将两种加工刀具装置在单一加工机上，简化生产流程，增加效率并提高加工精密度的结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机。

背景技术：

已知的加工机设备多属于专用加工机，其仅具有单一的加工效果，能对工件进行固定的加工作业，以满足所需的加工需求。

但是，要将一个工件制作为成品，其通常必须进行多次加工工艺，且不仅是切削、钻孔、研磨等传统工法，更可能包括如超音波加工、激光加工等工艺，使每一工艺都需要专用的加工机，以依序对工件进行所需的加工，得到工件的完整工艺。

例如，激光切割机能适用于金属或是非金属材料的切割分离作业，例如运用于金属或是非金属材料的板材切割上；将高功率的激光聚焦在工件上，通过高功率的激光能量使工件被切断而分开来。

而超音波刀具适用于金属或是非金属中难以加工的硬脆结构中的材料移除，如超硬合金、模具钢、玻璃、陶瓷、蓝宝石、碳化硅等材料的加工上；在加工机运转时通过超音波作动引发超音波刀具尖端的轴向或是径向高频振荡，使得工件的加工阻力降低、切屑细化，材料移除率可以大幅提升。

然而，已知加工机设备的主要问题，在于将激光切割或是超音波的机能装置于独立的机械设备上，因此，必须配置多部加工机而形成庞大的生产线规模；更重要的是，每一次加工作业时，必须将工件自前一工艺的加工机取下，然后重新夹固于下一工艺的加工机上，而每一次的夹固作业都需要重新校正，不仅浪费时间也造成工艺复杂化；且每一次的夹固作业都会产生误差，经过多次加工而累积之后，必然会使加工成品的精密度下降。

有鉴于前述的缺点，显而易见已知技术仍存有改善空间而亟待加以解决。

为此，发明人着手进行改良，经由长期的研发与实验后，终能完成本件结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机，其将激光切割和超音波研磨两种加工机能整合在单一的加工机上，可以大幅简化工作流程与生产线配置，提高整体的工作效率，同时降低加工机的配置成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机，当有需要施行激光切割和超音波研磨机能于同一工件时，可以避免重复使用固定工件的夹治具、搬运、设定等，使得工件的加工精密度大幅提升，也更有工作效率。

本实用新型的再一目的在于提供一种结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机，其可结合于现有各种控制轴数的加工机设备，减少重复投资；且更进一步可结合刀具刀长/刀径测量设备、影像处理设备、工件测量设备、刀具自动扫频及震幅调整及自动化上下料装置于整合的加工机设备上。

为达到上述目的所称的一种结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机，包括有一加工机、一工作平台和一复合式刀具。

该加工机具有一底座以提供该加工机的置放，该底座一侧设置有一机身；

该工作平台装置在该底座上，用来固定有一工件；

该复合式刀具装置在该机身上，该刀具底部设置有一激光切割单元和一超音波研磨单元，使该激光切割单元和该超音波研磨单元针对该工件进行加工。

其中，该底座上设置有轨道，该工作平台底部抵靠在该轨道上进行移动，以将该工件的被加工表面对正该复合式刀具。

另外，该复合式刀具外部封装有一外壳，该机身上设置有滑轨，使该外壳抵靠在该滑轨上进行移动，以将该复合式刀具靠近该工件。

并且，该工作平台上设置有一夹治具，该夹治具用来固定并调整该工件位置。

附图说明

图1是本实用新型的立体示意图；

图2是本实用新型的复合式刀具结构示意图；

图3是本实用新型的激光切割单元加工示意图；

图4是本实用新型的超音波研磨单元加工示意图；以及

图5是本实用新型的操作步骤流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2所示，为本实用新型所提供的一种结合激光切割和超音波研磨的复合式加工机，其主要包括有一加工机100、一工作平台200与一复合式刀具300。

该加工机100提供各组成单元的装置空间，以及其它动力、控制机能的配置，其具有一底座110，该底座110用来提供该加工机100的置放，以进行加工作业，该底座110一侧设置有一机身120，该机身120提供该复合式刀具300的装置。

该工作平台200装置在该底座110上，其上固定有待加工的一工件400。

而复合式刀具300装置在该机身120上，该复合式刀具300底部设置有一激光切割单元310和一超音波研磨单元320，使该激光切割单元310和该超音波研磨单元320针对该工件400分别进行加工。

因此，请参阅图3、图4所示，首先将该工件400固定在该工作平台200上，然后移动该工作平台200或该复合式刀具300，使该激光切割单元310和该超音波研磨单元320靠近该工件400的被加工面，并且分别进行加工，即可完成所需的加工作业。

请参阅图5为本实用新型的工作流程图，本实用新型的实施步骤简述如下：

5-1.夹固该工件400，

将该工件400放置在该工作平台200上，调整其工作位置，并且进行锁固，完成该工件400在加工前的初期定位；

5-2.激光切割，

利用该激光切割单元310以高能集中的激光光束，依该工件400的轮廓线进行切割；

5-3.超音波研磨，

对于该工件400原始或进行初步加工后产生的粗糙面(边)，利用该超音波研磨单元320的超高频震荡进行磨削，移除多余的残料；

5-4.成品卸料，

将该工件400进行复合式加工后的加工成品移除。

上述步骤2、3的顺序可以交换，也可重复进行，而在加工过程期间，完全不需将该工件400卸下或调整位置，可以通过加工程序呼叫复合式加工模块(该激光切割单元310/超音波研磨单元320)，即可依照各加工模块位置，自动定位该工件400，完成所有加工。

再次参阅图1、图2所示，进一步说明，该工作平台200可在该底座110上移动，以将该工件400靠近该复合式刀具300便于加工，其方式在于，该底座110上设置有轨道111，该工作平台200底部抵靠在该轨道111上而进行移动，该轨道111可以设置为横向或纵向，通常为同时设置有横向与纵向以便于该工件400的自由移动。

类似的，该复合式刀具300外部封装有一外壳330，该外壳330内可装置驱动该复合式刀具300产生功能的动力或控制机能，在此不予赘述，而该机身120上设置有滑轨121，使该外壳330抵靠在该滑轨121上进行移动，该滑轨121通常是上下走向，以将该复合式刀具300靠近或远离该工件400。

另外，对于该工件400的锁固，可以在该工作平台200设置磁吸机能或真空吸附方式，直接将该工件400吸附在该工作平台200上，或者，该工作平台200上设置有一夹治具210，利用该夹治具210固定并调整该工件400位置。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型申请专利范围的保护范围当中。

符号说明

100 加工机 110 底座

111 轨道 120 机身

121 滑轨 200 工作平台

210 夹治具 300 复合式刀具

310 激光切割单元 320 超音波研磨单元

330 外壳 400 工件