[发明专利]一种硬脆材料的激光加工方法及激光加工系统

权利要求书

1.一种硬脆材料的激光加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

根据预设激光加工参数和预设加工图案规划目标加工路径；

根据所述目标加工路径，采用激光束对硬脆材料的待加工工件进行烧蚀加工以形成加工目标对象；

通过加工机床对待加工工件的所述加工目标对象根据所述预设加工图案进行精加工。

2.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，采用的激光器为单模的准连续光纤激光器；所述单模的准连续光纤激光器的峰值功率为750～1200W，脉冲宽度为0.01～50ms。

3.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，在所述根据预设激光加工参数和预设加工图案规划目标加工路径的步骤之前，所述激光加工方法还包括如下步骤：

对硬脆材料的工件胚料进行双面研磨抛光得到待加工工件；其中，所述待加工工件厚度大于或等于3mm，表面粗糙度为200～800nm；

安装、调整所述待加工工件至目标加工位置。

4.根据权利要求3所述的激光加工方法，其特征在于，在所述安装、调整待加工工件至目标加工位置的步骤之后，且在所述根据预设激光加工参数和预设加工图案规划目标加工路径的步骤之前，所述激光加工方法还包括如下步骤：

调整激光束焦点位置；其中，控制激光器的激光加工头的准直镜焦距为100～150mm，聚焦镜焦距为50～125mm。

5.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，所述根据预设激光加工参数和预设加工图案规划目标加工路径的步骤具体包括如下步骤：

通过视觉定位系统对待加工工件进行定位并得到定位信息；

处理所述定位信息，并根据预设激光加工参数和预设加工图案规划目标加工路径。

6.根据权利要求1所述的激光加工方法，其特征在于，所述加工目标对象为加工孔，在所述通过加工机床对待加工工件的所述加工目标对象根据所述预设加工图案进行精加工的步骤之后，所述激光加工方法还具体包括如下步骤：

对经过加工机床精加工后得到的所述加工孔的孔壁进行抛光处理。

7.根据权利要求1至6任一项所述的激光加工方法，其特征在于，在所述采用激光束对待加工工件进行烧蚀加工以形成加工目标对象的步骤中，所述激光加工方法同时还包括如下步骤：

将与所述激光束随行、由喷嘴喷出的辅助气体喷射于所述待加工工件的加工部位；

其中，所述辅助气体的喷射压力大于或等于12bar。

8.根据权利要求7所述的激光加工方法，其特征在于，所述辅助气体采用与激光器的激光加工头同轴连接并与所述激光加工头随行的喷嘴喷出，其中，所述喷嘴为双层喷嘴，且所述喷嘴的喷口直径为0.5～1.5mm。

9.根据权利要求7所述的激光加工方法，其特征在于，在所述根据预设激光加工参数和预设加工图案规划目标加工路径之前，所述激光加工方法还包括如下步骤：

调整所述喷嘴相对于待加工工件的加工位置，其中，所述喷嘴的喷口距离所述待加工工件的距离范围为0.3～0.5mm。

10.一种激光加工系统，其特征在于，所述激光加工系统包括：激光器、治具、运动平台、加工机床和控制系统；

所述激光器用于射出激光束以对待加工工件进行烧蚀加工得到加工目标对象；

所述治具设置于所述运动平台上，所述治具用于放置硬脆材料的待加工工件；

所述运动平台用于带动所述治具在激光束的辐射区域内移动；

所述加工机床用于对待加工工件的通过激光器进行烧蚀加工后得到的所述加工目标对象进行精加工；

所述控制系统与所述激光器、所述运动平台、所述加工机床电连接，且所述控制系统控制所述运动平台带动所述治具沿目标加工路径移动，控制所述激光器按预设激光加工参数对待加工工件进行烧蚀加工得到加工目标对象，并控制所述加工机床按照预设加工图案对所述加工目标对象进行精加工。