[发明专利]用于加工切削刀片的方法和用于加工切削刀片的相应装置

说明书

本申请涉及一种借助激光束加工多层工件坯料(3)的方法，包括以下步骤：根据烧蚀几何形状指定用于加工所述工件坯料的加工程序，以便使用激光加工装置产生所需要的边缘和/或表面几何形状(13)；在所述激光加工装置中拉紧所述工件坯料并将工件夹具定位在测量位置；测量所述多层工件坯料(3)的至少一层的厚度；修改加工程序，从而根据所测得的层厚度以恒定的烧蚀几何形状对多层工件坯料(3)进行加工；以及通过所述激光加工装置的激光使用所述修改过的加工程序加工所述拉紧的工件坯料(3)，以便产生具有切削刃(12)的所述所需的边缘和/或表面几何形状(13)。本申请还涉及相应配置的装置。

本申请涉及一种借助激光加工切削刀片的方法，尤其用于边缘加工和表面加工。

在现有技术中，激光器通常用作切割或材料加工工具。

例如，从DE 10 2005 06 107 A1中已知一种借助激光切割工件的方法。用这种方法，测量激光功率，并且基于所测量的激光功率调节激光的烧蚀率。这允许非常精确地调节激光的烧蚀率。

在半导体技术中，例如，US 2007/0084837A1描述了一种方法，确定施加到金属表面的透明层的层厚度，并且根据透明层的层厚度控制激光，使得只去除所述透明层而不损坏下面的金属层。

在诸如切削刀片的切削工具的制造中，借助激光的边缘加工在现有技术中也是已知的。这种刀片通常具有硬质材料层，例如，该硬质材料层由在基板上形成的多晶金刚石层(PCD)组成。这种切削刀片通常是工件坯料，根据它们后来用于端铣刀等的预期用途也被称为工具坯料。

例如，从DE 10 2009 044 316 A1中已知一种方法，沿着切削刀片坯料的边缘引导脉冲激光，使得其逐层地被移除，以保证切削刃或与切削刃相邻的表面的相应几何形状。

烧蚀是根据烧蚀几何形状进行的，该烧蚀几何形状事先在加工程序中根据工件坯料的形状和所得切削刃或倾斜表面的所需几何形状被定义。烧蚀几何形状表示工件坯料与具有包含切削刃的所需自由表面的成品工件的几何形状之间的差异。

激光加工装置(通常是机床)的控制也使用加工程序根据烧蚀几何形状和自动加工框架内的材料特性进行调整。在多层材料的情况下，出于此目的，激光参数由当前正在加工的材料层来确定。这是有必要的，因为取决于它们的性质、密度、强度、吸收能力、硬度等，不同的材料对激光束的反应不同。激光控制与材料的匹配根据加工程序的规格根据加工位置自动进行，特别是在不同硬质材料之间的层变化期间适用。

在实践中，首先将样品与较大的圆形坯料分离，然后根据加工程序的规格进行激光加工。

因此，经实践证明，在生产用于切削表面生成的精确自由几何形状期间经常出现问题。

因此，本申请的发明人广泛地解决了优化通过激光加工多层材料的切削刃质量问题，并且为此更精确地分析了借助激光加工多层材料所涉及的过程。

为了解释它们的基本性质，所述问题在图5a，5b中示出，图5a，5b示出了切削刀片坯料100的横截面视图，其中硬质材料层102施加在基底材料101的表面上。

刀片坯料100的表面对应于切削表面103的前表面，即在成品刀片中形成切削表面以进行加工的表面。切削表面103的该前表面通过切削刃104的前边缘与前端侧翼105分离。

借助于控制单元，如图5a所示，激光束106现在沿着切削刃104的前边缘被引导(例如，前后)，以便在边缘处逐层地移除，首先是层107，在完全烧蚀顶层102之后，是在深度方向上的层108。如图5a中的虚线所示意的，加工也可以从固体材料进行，激光垂直于表面切削。然而，在实践中，还建议借助激光与大致的预切削坯料成一个角度进行表面/边缘加工。

在图5a和5b所示的现有技术的示例中，硬质材料层102的层厚度D1大于期望的层厚度D3，其在图中通过层的不同阴影线示出。