1. 研究目的与意义（文献综述）

冲头虽然作为玻璃模具上一个部配件，但其在生产中的作用举足轻重，它的状态直接影响产品质量。冲头是玻璃模具关键零件。表面粗糙度要求为镜面。由于该冲头的形状非规则圆柱体，为不规则曲面回转体。因此利用传统的抛光机难以实现抛光要求。本次设计目的就是要设计一台自动抛光机可以实现对非规则回转体的抛光处理。本次设计中我计划采用激光抛光技术实现对不规则曲面的抛光。金属材料表面的激光抛光，作为一种新型的激光加工工艺，具有抛光效率高、材料去除效果好、材料利用率高等优点。

玻璃制品往往要求形状丰富美观，这就要求所用的冲头外形美观，而非简单的规则回转体，并且要求其表面粗糙度为镜面。然而，由于几何图形的特殊性，自由曲面在精密制造中面临着更多的挑战和困难。抛光通常是精密制造的最终加工步骤之一，其结果直接影响零件的外观和寿命。它与其他精密制造技术有根本的不同。抛光的去除不仅取决于工具正交于工件的位置，而且还取决于研磨和切割过程，但也与局部压力和工具与工件之间的相对速度以及停留时间的乘积成比例。 近年来，为了实现高精度，努力开发多功能抛光工艺。目前的抛光方法主要包括电化学抛光, 磁流变液抛光, 等离子抛光, 超声波抛光，电脑控制机械抛光和激光抛光。 现在，许多自由形式的部件仍然通过最终手动抛光来生产。它不仅严重依赖技术人员的专业知识和经验，还需要对加工和测试给予高度关注。为了达到既定的高效率和可靠性，过程自动化显然是前进的方向。利用激光辐射抛光金属自由曲面这是本文研究的重点。在这种技术中，薄的表面层融化，表面张力导致材料从峰到谷的流动。没有材料被移除但在熔化时重新分配。激光抛光的加工时间是1分钟/2厘米²比手工抛光快30倍。通过选择性激光抛光（slp）创建的双光泽效果，可以美化设计表面的外观。与传统的抛光工艺相比，激光抛光打开了对小面积（lt;0.1mm2）进行选择性处理的可能性。双光泽效果基于空间分辨率的表面粗糙度变化。与初始表面相比，激光抛光表面的粗糙度显着降低至80微米的空间波长，因此光泽度显着提高。激光抛光的必要性主要体现在以下几点：

1) 非接触式抛光。接触式抛光在样品上施加了外力，样品在外力下容易破裂。而非接触式激光抛光则不会对样品施加任何压力；

2. 研究的基本内容与方案

玻璃模具是玻璃制品成型的重要工具，模具质量直接影响着自身的使用寿命，同时也与玻璃制品的外观质量、生产效率、生产成本密切相关。冲头是玻璃模具关键零件，材质为在20CrNiMo本体上喷涂碳化钨层。表面粗糙度为镜面本设计的基本内容为设计一种适用于200ml冲头表面轴向抛光的专用装置，要求冲头能按照一定生产节拍实现自动上料。本设计中拟采用激光抛光技术实现冲头表面的抛光，在上料装置处设置机械手实现冲头按照一定生产节拍的自动上料。将冲头用三爪卡盘夹紧，其主运动为冲头的回转运动，进给运动为激光发射仪的轴向进给运动，应用数控编程系统对不规则的冲头进行编程以实现其自动抛光，利用数控系统的插补功能实现其加工精度的要求。传统的数控机床进给运动均采用螺纹螺杆来实现其进给运动，但螺纹螺杆机构难以实现高频响、大行程和高精度的要求。故本设计中应用基于直线电机的快速进给机构实现激光发射器的轴向进给运动。直线电机相当于一个定子半径无穷大的伺服电机，可以直接驱动负载做直线运动。采用直线电机作驱动机构不需要机械运动转换机构，整体比较简单，而且进给机构的运行速度和推力大小容易控制，同时直线电机具有刚度高、承载能力强、低阻尼、频响较高以及较高的位移控制精度的特点。采用直线电机作为机床驱动机构，可以是机床上的激光发射器运行速度和加速度大大提高，一方面切削速度加快，切削时间减小；另一方面，辅助时间也大大减小。美国CROSS公司推出的Cross 2000活塞数控加工系统，采用高性能直线电机实现往复进给，在主轴转速3600rmp时，刀具的重复精度为1m,分辨率为0.5m,直线进给装置的行程为25mm。故本设计中应用基于直线电机的快速进给机构能够满足抛光的精度要求。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李树森,薛强. 大口玻璃瓶罐压-吹法模具cad[j]. 天津轻工业学院学报,1999,1

[2] 张小芹. 玻璃瓶模具cad系统的研究[d];天津科技大学;2003

[3] 戴 伟,郑志镇,李建军,黄齐文,刘 佳.金属材料表面的激光抛光研究进展[j].中国激光，2015