[发明专利]一种金刚石加工激光车床及加工工艺

说明书

本发明公开了一种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，激光加工单元连接位移单元，位移单元包括：带动激光加工单元水平横向移动的X轴位移单元、垂直移动的Z轴位移单元，水平垂直于X轴位移单元的方向上的Y轴位移单元，Y轴位移单元带动夹持加工工件并旋转加工工件的SP轴加工单元移动；A轴旋转单元，控制激光加工单元旋转；物料处理机构包括对准加工工件区域的排尘系统。本发明结构简单，操作方便，自动化程度高，能够实现低成本加工、少污染且保证被加工工件的平面度。

技术领域

本发明涉及到激光加工设备技术领域，特别涉及到一种激光车床加工工艺设备。

背景技术

PCD/PDC主要由金刚石合成，随着聚晶金刚石复合片在石油、煤炭、冶金、地质勘探等方面的广泛应用，以往那种简单的圆柱体形的聚晶金刚石复合片已经不能完全满足市场的需要， PDC(聚晶金刚石复合片)需要被加工成各种不同的形状。目前，国内外对聚晶金刚石复合片的传统加工方式主要有两种：—是机械磨削，即用高速旋转的金刚石砂轮磨削PDC需要加工的面：二是电火花线切割加工，由于 PCD（聚晶金刚石）材料的可磨性很差只有硬质合金的 1/1000。采用机械磨削的方法必然会消耗大量的金刚石砂轮，成本高昂加工效率也必然很低，难以适应当前激烈的竞争市场。同时聚晶金刚石复合片体积一般都比较小，在加工成异形PDC时，切削面又常常不平行或垂直复合片端面，而且磨削过程中还得克服较大的切削力，所以 PDC的装夹必然非常困难，难以保证加工精度。而现在为了克服上述两种传统的加工方式存在的弊端，现在越来越多的加工方式采用激光加工。

因为金刚石人工合成后，其表面含有较多的杂质，后期需要加工去除，加工时需要耗费掉大量的金刚石微粉，成本大幅度增加，传统技术通过金刚石研磨的方式去除加工需要耗费大量的金刚石微粉，加工成本非常高，并对环境造成一定的污染，成本高、有污染，且现有激光加工的处理方式，无法保证被加工工件的平面度，所以现阶段急迫需要新的加工方式代替。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：解决上述存在的技术问题，提供一种加工成本低、减少污染且能保证加工工件的平面度的一种金刚石加工激光车床。

本发明解决其技术问题所采用的的技术方案是：

一种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，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；

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；

激光加工单元包括激光发射单元、激光聚焦单元和工件冷却单元，激光聚焦单元调整激光的光束直径和聚焦镜片曲率半径优化后激光光束的焦深，再由激光发射单元发射，并通过工件冷却单元对激光发射单元进行降温。

作为本发明的一种优选方案，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。

作为本发明的一种优选方案， 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。