[发明专利]一种尤其用于生产切削刀具的工件加工方法和装置

权利要求书

1.一种利用来自激光刀具的激光束加工工件的方法，其中为了用激光束制造所述工件，所述工件的材料是通过用一个或多个调整轴对工件和激光刀具相对彼此定位，和在所述工件暴露表面上逐道地并贯穿整个该表面移动激光束来蒸发和／或燃烧该工件材料，以此按照预定的定义逐层地被去除，所述方法包括：

一个第一去除阶段，在此期间由可变光学装置，尤其所述激光刀具内的可调反射镜，在所述工件表面上相对于所述工件引导所述激光束，于此同时使用或不使用机械调整轴调节所述激光刀具和工件间的相对位置；和

一个第二去除阶段，在此期间由所述机器的一个或多个调整轴在所述工件表面上相对于所述工件引导所述激光束，优选地同时不使用可变光学装置导引所述激光束，其中其焦距可通过可变光学装置进行可变调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述工件表面上的激光光斑在所述第一去除阶段中被以高于所述第二去除阶段中的轨道制导速度在所述工件表面上制导，其中其差异可大于10倍或大于100倍；和

其中，在所述第一去除阶段的轨道制导速度可为1米／秒以上或5米／秒以上，和／或在所述第二去除阶段可为0.1米／秒以下或0.02米／秒以下。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述第一去除阶段是用于去除远离所述工件最终表面的区域，而所述第二去除阶段是用于去除相邻和接近所述工件最终表面的区域。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在开始去除前，将要从工件去除的材料量分成若干相邻的单个区域，然后通过对每个所述单个区域首先通过机械调整轴调节工件和单个区域间的被定义的基准位置，并基于这个基准位置在各自单个区域内执行所述第一和第二去除阶段，由此逐个去除这些单个区域，

其中，所述基准位置可以以这样的方式进行调节：每个单个区域分配一个基准点，然后通过调整基准点和激光刀具间某个相对位置来调节所述基准位置，其中所述基准点可具有一个平移定义的基准位置(xOi，yOi，zOi)和一个旋转定义的基准取向(phiOi，psiOi)，和其中所述基准位置可以是依照该基准点的一个平移和旋转定义的相对位置，

其中，所述单个区域可以依照一个或多个以下标准来确定：

-一个基准位置内的加工边界与所述切割激光的操作区相适应，

-避免工件某部分或材料残渣遮挡激光，

-在工件某些表面区域避免区域边界，

-避免激光与工件表面之间大的距离差和／或一个基准位置内工件表面各部分间的取向差异。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：若干或全部切割层设于与最终工件表面相交；和

在一个切割层内加工下一层之前执行所述第一和第二去除阶段，或者接连在若干层中执行所述第一去除阶段或所述第二去除阶段，其后再在一个或若干层中执行相应的另一个阶段。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的激光在材料去除过程中被引导所沿的轨道可以不是直的，尤其该轨道可适应于最终工件轮廓。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述层的堆叠方向为平行于工件表面，或者所述切割层被布置成与工件表面相交。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述第二去除阶段中多个所述可变光学装置被保持恒定，或者在所述第二去除阶段中所述激光绕过多个所述可变光学装置。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述第二去除阶段中，所述激光的脉冲频率是根据在第二去除阶段中所启用的该机器的机械调整轴的动态属性来进行控制或调节的。

10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：若干或所有层的堆叠方向为垂直于工件表面，或者所述切割层平行于工件最终表面或与其一致并保持一定距离。

11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在所述第一去除阶段中仅使用光学波束制导，和在所述第二去除阶段中仅使用机械波束制导。