[发明专利]一种用于金刚石刀具飞秒激光制备的方法及装置

摘要

本发明涉及一种用于金刚石刀具飞秒激光制备的方法及装置，属于激光加工及机械加工领域。本方法采用特别设计的数控平台安装定位金刚石刀具，并可同时调节飞秒激光器振镜的角度和高度位置以满足金刚石刀具的切割及抛光要求。该过程中刀具的加工位置可以通过机床上的精密多轴定位系统来调节，使得加工精度得到保证。本发明适用于圆弧刃金刚石刀具的激光加工，可以通过激光振镜的偏转和刀具底座的匀速转动实现金刚石刀头的圆弧刃激光切割和抛光加工并获得锋利完整的刀具刃口。本发明同时适用于传统的金刚石车刀铣刀及金刚石微细铣刀车刀的切割及抛光制备。专用装置则由刀具夹持装置、多轴激光加工系统、飞秒激光器三部分组成。

主权项

1.一种用于直刃及圆弧刃金刚石刀具飞秒激光制备的方法，其特征在于包括如下步骤：1)将金刚石刀具培件装夹在数控弹簧夹头上，刀头露出至少1cm长，使其被加工部分可以被激光无遮挡的聚焦；2)调节XY向控制平台，将刀具移动到激光器振镜及同轴CCD显微镜下方，并通过显微镜实时测量功能将刀头调节到准确的被加工位置；3)在加工直刃金刚石刀具时，先开启激光器，然后根据刀具的切割角度调节激光振镜的转角，再通过Z轴电机调节振镜高度以实现激光精确对焦，并确定焦点位置；4)通过振镜的激光二维扫描功能或通过下方直线电机的精确移动实现金刚石刀具刃口的直线切割和抛光加工；5)在加工圆弧刃金刚石刀具时，则需先调节旋转平台上的超精密滑台将待加工的刀具圆弧中心调节至与底下的旋转平台中心重合实现精密定位，再根据刀具后角要求调节激光振镜角度并对焦；6)通过XY轴数控平台将刀具移动到激光加工位置附近，通过XY轴数控平台和CCD显微镜的实时观测功能根据刀具圆弧半径设计要求找到加工起点，最后通过转动电机和激光系统的配合完成圆弧刃的切割及抛光。