[发明专利]一种金刚石加工激光车床及加工工艺

权利要求书

1.一种利用金刚石加工激光车床的激光加工方法，金刚石加工激光车床包括机架、位移单元、物料处理机构、激光加工单元和控制系统，位移单元、物料处理机构和激光加工单元设置在机架台面上并与控制系统连接、受控制系统控制，其特征在于，

激光加工单元连接位移单元，位移单元包括：

X轴位移单元，X轴位移单元带动激光加工单元水平横向移动；

Y轴位移单元，Y轴位移单元设置在水平垂直于X轴位移单元的方向上，Y轴位移单元上还设有SP轴加工单元，并带动SP轴加工单元沿Y轴位移单元设置的方向移动；

SP轴加工单元用于夹持加工工件并旋转加工工件；

Z轴位移单元，Z轴位移单元带动激光加工单元垂直移动；A轴旋转单元，A轴旋转单元控制激光加工单元旋转；

所述Z轴位移单元上还设有测量单元，Z轴位移单元带动A轴旋转单元、激光加工单元和测量单元沿垂直于X轴位移单元的方向运动；

所述X轴位移单元带动Z轴位移单元、A轴旋转单元、激光加工单元和测量单元沿水平横向移动；

所述测量单元垂直设置在加工工件区域上方，测量单元在检测到加工工件发出感应信号，控制系统接收信号并记录数据；

物料处理机构包括对准加工工件区域的排尘系统，排尘系统所设位置与SP轴加工单元及加工工件区域间隔开来；

所述物料处理机构还包括料盘和机械手上料单元，料盘设置在排尘系统的上方，机械手上料单元设置在料盘上；排尘系统包括排尘通道和外部集尘器，排尘通道一侧开口对准SP轴加工单元，另一侧连接外部集尘器，将加工产生的粉尘回收；

所述Y轴位移单元带动SP轴加工单元沿垂直于X轴位移单元的水平纵向移动；

所述A轴旋转单元带动激光加工单元向SP轴加工单元所在方向旋转；

所述控制系统设置在机架上，包括触摸和显示为一体的显示屏及控制车床各个部件的数控系统；

所述利用金刚石加工激光车床的激光加工方法包括以下几个步骤：

S1：通过控制系统移动机械手上料单元至料盘位置，夹紧工件移动到SP轴加工单元处安装加工工件，测量单元测量到工件位置发送信号给控制系统，X轴位移单元、Y轴位移单元和Z轴位移单元同步调整好激光加工单元预备加工；

S2：打开激光发射单元，使用激光聚焦单元缩小激光发射单元的激光光束直径至50μm，激光聚焦单元的聚焦镜片曲率半径优化后激光光束的焦深3-5mm；

S3：A轴旋转单元旋转激光光束，使激光光束聚焦光斑椭圆化，使加工工件单位面积激光能量分配均匀化；

S4：SP轴加工单元夹持加工工件旋转，X轴位移单元带动激光加工单元沿着水平横向方向运动，加工工件和激光光束通过控制系统配合，控制系统线性调节激光光束的功率参数：脉宽、频率和功率，自加工工件内部向外部加工，保证去除效率的一致性，并通过调控SP轴加工单元转速变化从而保持均匀的线速度；

S5：加工工件配合激光光束对其平面进行旋转切割打磨，直至平面度达到≤0.03mm，去除效率达到≥200mm³；

S6：机械手上料单元取出加工好的工件放置在料盘上，并夹持未加工工件进入循环加工。