[發明專利]激光加工裝置及使用該激光加工裝置的工具的激光加工方法

無效

• 申請號: 201010545904.4
• 申請日: 2010-11-11
• 公開（公告）號: CN102091864A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 高橋正訓;日向野哲
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/36;B23K26/08
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 齊葵;王誠華

技術領域

本發明涉及一種適合于cBN工具等的加工的激光加工裝置及使用該激光加工裝置的工具的激光加工方法。

背景技術

通常，使用了作為超高壓燒結體的cBN(立方晶氮化硼)燒結體的cBN工具通過對cBN燒結體進行電火花加工而加工成片狀，釬焊于工具母材之后，用精密研磨裝置進一步制作形狀而作為切削刀片工具。將極小的刀片工具固定在精密研磨裝置并進行研磨時，由于工具本身小，因此接觸于砂輪時存在由于從釬焊部剝離或崩刀、松動等引起的尺寸精度下降等問題。

以往，作為用精密研磨裝置以外加工工具的方法，例如在專利文獻1中提出有通過基于鐳射光的加工在圓片的前刀面形成倒截棱錐形狀的凹坑的方法。另外，在該方法中為了對超高壓燒結體的表面進行加工，使用通過檢流計反射鏡提高聚光性的波長1064nm的高輸出脈沖YAG(釔鋁石榴石)激光。

專利文獻1：日本專利第3698207號公報

在上述以往的技術中留有以下課題。

即，在上述以往工具的激光加工技術中，由于采用通常的一般激光加工機，所以不僅需要能夠高速旋轉的大型電動機等裝置本身較大且由于難以控制等而導致高成本，而且在使加工機動作之后的載物臺或各軸啟動的加速時或停止時的減速時，過度照射鐳射光而有加工面變粗糙或得不到充分的尺寸精度等的問題點。

發明內容

本發明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種通過按照工具等的移動或旋轉狀態的激光加工獲得高尺寸精度的激光加工裝置及使用該激光加工裝置的工具的激光加工方法。

本發明為了解決上述課題采取了以下結構。即，本發明的激光加工裝置為向被加工對象物照射鐳射光而進行加工的裝置，其特征在于，具備：激光照射機構，根據所輸入的觸發信號振蕩鐳射光而向所述被加工對象物進行照射；移動機構，能夠將所述被加工對象物保持在移動載物臺或旋轉軸而使之移動或旋轉的同時，將所述移動載物臺的移動位移量或所述旋轉軸的旋轉位移量作為編碼器信號輸出；觸發信號產生電路部，對所述編碼器信號進行計數的同時，按任意設定的計數數量向所述激光照射機構輸出所述觸發信號。

由于在該激光加工裝置中具備觸發信號產生電路部，該觸發信號產生電路部對編碼器信號進行計數的同時，按任意設定的計數數量向激光照射機構輸出觸發信號，因此按與所設定的計數數量對應的固定距離或旋轉量照射1振蕩量的鐳射光，由此可以進行根據移動距離或旋轉量的鐳射光照射。從而，即使在加工時移動或旋轉的被加工對象物的加減速區域中，也可以進行與固定速度區域同等的加工，能夠抑制加工面的粗糙的同時得到高尺寸精度。尤其在想要決定加工起點和加工終點而進行激光加工時等，能夠在整個加工區域中獲得同樣的加工性狀。并且，無需使被加工對象物以固定速度高速移動或高速旋轉，即可用小型電動機等使整個裝置小型化。即，可以不依賴旋轉位置、速度(加減速)而以同等間隔或重疊量照射鐳射光，并可以進行加工起點及加工終點的定位。因此，即使以低速旋轉時也可以模擬進行與高速移動或高速旋轉時同樣的加工，并且還可以降低電動機等的規格。

并且，本發明激光加工裝置的特征在于，所述移動機構具備：所述移動載物臺，能夠使被保持的所述被加工對象物沿相互正交的3個方向移動；以及傾斜機構，能夠使被保持的所述被加工對象物相對于水平軸傾斜，所述激光照射機構具備掃描所照射的鐳射光的電掃描儀。

即，因為該激光加工裝置中具備移動載物臺、傾斜機構及電掃描儀，所以除了通常的X軸、Y軸、Z軸3個方向之外還可以沿傾斜方向移動被加工對象物，并且還用電掃描儀控制鐳射光的照射方向，由此可以三維自如地控制鐳射光對被加工對象物的照射位置及照射角度。

本發明的工具的激光加工方法，向作為被加工對象物釬焊于工具母材的片狀燒結體照射鐳射光而進行加工，其特征在于，具有：第1加工工序，通過上述本發明的激光加工裝置對所述片狀燒結體的加工面大致水平地照射鐳射光；第2加工工序，在該第1加工工序之后，對所述片狀燒結體的加工面大致垂直地照射鐳射光，在所述第2加工工序中，將鐳射光設定為低于所述第1加工工序的脈沖能量或高速掃描而進行照射。

即，在該工具的激光加工方法中，由于在第2加工工序中將鐳射光設定為低于第1加工工序的脈沖能量或高速掃描而進行照射，因此用低脈沖能量的鐳射光或高速掃描的鐳射光平整第1加工工序的加工痕，可以光滑地且以高尺寸精度對片狀燒結體的加工面進行加工。從而，能夠在第1加工工序中切斷成成品形狀，且在第2加工工序中平整加工痕而成為粗研磨狀態。

根據本發明得到以下效果。