[发明专利]激光Punch快速加工方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种紫外激光punch快速加工方法。

背景技术

在激光加工技术中，一般激光器的工作模式设为脉冲模式，遇到比较难加工的工件时，通常采用一遍一遍重复的加工，直到达到效果。这样做的弊端是一遍加工完再加工时，材料通常已经冷却，激光加工时需要激光重新和材料产生热效应，从而才能进一步切割，这中间就浪费了很多不必要的时间。而且一般加工方式为重复加工，每重复一次都要从图形终点再回到图形起点，行走这些空程也会浪费很多时间。

中国专利CN100398249公开一种激光切割装置，包括：材料运送装置)，其把板状材料向送进方向运送；加工头，其能向材料照射激光；头移动装置，其用于使加工头在材料的送进方向和宽 度方向上移动；上游侧支承装置，其在加工头的下方上游侧支承材料，且随着加工头向送进方向的移动而把材料的支承区域在送进方向上扩大缩小；下游侧支承装置，其在加工头的下方下游侧支承切割完的零件，且随着加工头向送进方向的移动而把切割完的零件的支承区域在送进方向上扩大缩小。

中国专利CN101537535公开一种激光切割机等光程光路控制装置，包括激光源、光 路上的补偿反射镜机构及其补偿机构驱动、激光切割头上的反射镜、激光 切割头及其驱动，补偿反射镜机构和激光切割头共用横梁上的一个直线导 轨副，补偿机构驱动和激光切割头驱动共用横梁上的一个传动副；补偿反射镜机构的运动方向与激光切割头的运动方向一致并同时开始和停止，补偿反射镜机构在横梁直线导轨副上的运动速度V1与激光切割头在横梁直 线导轨副上的运动速度V2之间的比例是：V1∶V2＝1∶2。当激光切割头 沿Y轴方向运动距离2Y时，补偿反射镜的运动距离为Y，从而保证光程长 度恒定。

上述专利都没有公开本发明的快速加工方法。本专利提出一种激光punch快速加工方法，本方法加工过程是：每个光斑加工到理想效果（切穿或半刻）再加工下一个光斑，避免了重复热处理的现象，达到了快速加工的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的激光重复加工时，需要重新热处理、加工效率低的问题，本发明提供一种激光punch快速加工的方法，该方法具有避免重复热处理现象，加工效率高的优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种激光punch快速加工方法，包括以下几个步骤：

a）在punch模式下，采用计算机控制激光出射脉冲，通过调节频率和punch time控制脉冲的个数；

b）调节合适的激光功率、单脉冲能量密度、激光频率和punch 时间参数，使激光在punch模式下，把材料加工到切穿或半刻的程度；

c）测量步骤b）打出的激光光斑的大小，再根据材料加工所需的精度要求，确定各个punch点之间的间距；

d）将加工图形替换为punch点图形，各个punch点之间的间距设为步骤c）中的间距；

e）全选punch点，进行加工。

上述技术方案中，步骤c）中的精度要求为边缘平整度和光滑度要求，一般要求激光光斑的重叠率在70%以上。Punch加工方式所需的时间为：△t1+50△t，其中，△t1为材料预热所用时间，△t为加工一遍所需要的时间。

本发明中，punch模式的工作原理为：在，punch模式下，计算机控制激光出射脉冲，通过调节频率和punch time控制脉冲的个数。本专利提出的激光punch快速加工方法具体步骤如下：调节合适的参数（激光功率，单脉冲能量密度，频率和punch time），让激光在punch模式下在材料上加工出想要的效果（切穿或半刻）；测量第一步打出光斑的大小，再根据材料加工所需的精度要求（边缘平整度和光滑度），确定各个punch点之间的间距；将原有图形替换为punch点，各个punch点之间的间距设为第二步中的间距；全选punch点，进行加工。

本发明的优点在于：punch模式下，每个光斑加工到理想效果（切穿或半刻）再加工下一个光斑，避免了重复热处理的现象，达到了快速加工的方法。本发明解决激光重复加工时需要重新热处理的问题，提高了激光加工的效率。实验数据显示，采用本发明的加工方法加工效率提高200%以上，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1 为punch加工方式与一般加工方式对比示意图。

图2 为一般加工方式中单个激光光斑作用到材料上，材料热量随时间的变化示意图。