[发明专利]一种激光切割方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于去除注塑件水口和非金属覆膜件水口的激光切割方法，尤其是不规则形状的注塑件水口和非金属覆膜件水口的激光法向切割方法。

【背景技术】

注塑零件凝固后流道所形成的部分称为水口；表面贴敷非金属膜的零件称为覆膜件，这里把覆膜件边缘的非金属飞边也称为水口。利用激光聚焦产生能量来切割物体的方法称为激光切割工艺，我们所要揭露的工艺方法就是如何利用激光切割的方法去除注塑件水口和覆膜件飞边。

根据覆膜件水口边缘的形状可定义为平面水口和空间水口。水口的延伸方向与零件上某一平面的延伸方向相同的水口称为平面水口，其特征为水口成一平面曲线且位于一个真实平面上；水口的延伸方向与零件上某些曲面的延伸方向相同的水口称为空间水口，其特征为水口成一空间曲线或者水口成一平面曲线但位于一个假想平面与其他面相交面上。

某种笔记本电脑外壳采用最新的注塑件覆膜工艺，该工艺涉及到的去除覆膜水口(如图3和图4，31-水口、32-切除部分)工序，通常是利用刀片手工切割。手工切割是一种比较原始的切割方法，对操作技巧要求很高，而且切割质量也不可控制，主要问题体现在如下几个方面：切割尺寸精度差、圆弧与直线、圆弧与圆弧衔接部位连续性、不同零件一致性难于保证，表面容易产生意外损伤，切割效率低下，对操作技巧和熟练程度要求较高等。问题集中在尺寸精度、效率、外观和熟练工人的培养等方面，因此很难形成较高层次的量产，影响这种新工艺的普及和发展。

某种手机屏幕采用注塑制造工艺，该工艺中涉及到的去除注塑件水口工序，目前采用的是冲切工艺，冲切工艺的执行器件主要是切刀，这种工艺主要问题体现在如下几个方面：水口位于曲线边或为空间水口无法切割，接触式的冲切工艺可能导致零件表面损伤或零件切口附近撕裂，同一把切刀不能兼容不同形式的水口等。问题集中在异型水口不能切割，可能导致的报废量增加和切刀数量增加带来的管理成本上升。

【发明内容】

本发明提供一种便于操作、高切割精度、高生产效率、高加工品质、高安全性、高通用性、长期稳定型的激光切割方法，该方法用于去除注塑件水口和覆膜件水口，包括如下步骤：

a、零件定位；

b、零件按照预先设定的切割路径运动，采用多轴联动工作台使零件保持切割方向沿切割路径法向运动，且切割路径采用示教编程并记录相关程序的方法；

其中，假定切割路径是由许多点相连构成的空间曲线，切割头沿曲线行走一周即是依次沿曲线上的点行走一周，针对每一个点来说，切割头有唯一的姿态和即时速度，所述的示教编程方法是逐一记录曲线上点的切割头姿态和即时速度，并把这些数据联系起来形成连续的切割运动，示教整条切割路径并保存为CNC程序；

其中，规则曲线根据其特征进行示教，不规则曲线则采用短线段拟合法示教；所述的短线段拟合法是把空间曲线分成若干首尾相接的短线段，通过示教这条短线段而取得一条近似的空间曲线来代替真实的曲线，拟合的曲线无限接近于真实曲线。

其中，所述步骤a的零件定位是通过外部压紧的方式保证夹具与零件完全贴合。

其中，所述步骤a的零件定位是通过机械安装的方式保证定位后夹具完全水平。

其中，所述步骤a的零件定位是通过设置多轴联动工作台关电原点的方式保证定位后夹具具有唯一的一种初始化状态。

其中，所述步骤a的零件定位首先设置切割起点，该切割起点是通过设置水口上的某一点与激光焦点重合，该点为切割起点。

通过采用程序控制工作台运动和激光频率、能量的方式和法向切割的工作模式，除了降低对操作人员的要求外，同时也保证了加工的一致性、切口和圆弧衔接的连续性，提高了切割质量，进一步扩大激光切割的适用范围，具体效果如下：

1、用自动切割的匀速运动保证切口的连续性、圆弧衔接的连续性。

2、用较高的定位精度及运动定位精度保证切割精度。

3、用自动切割的快速运动保证切割效率。

4、用示教的编程方式保证操作的便捷性。

5、用程序控制代替手工操作保证加工的一致性。

6、用法向切割方法保正切割质量。

7、用能量随动的方法保证切割质量。

8、用激光加工代替冲切来实现更广泛的适应性。

【附图说明】

下面参照附图结合实施方式对本发明进一步的描述。

图1是本发明方法原理图；

图2是本发明方法流程图；

图3是本发明的一种应用——笔记本外壳空间水口平面示意图；