[发明专利]一种可以五轴联动的加工PCD刀具激光加工的设备

说明书

本发明公开了一种可以五轴联动的加工PCD刀具激光加工的设备，包括机床底座和侧边支撑架，所述机床底座上端面位于侧边支撑架一侧设有设有X轴，所述X轴上设有Y轴，所述Y轴上设有第五轴，所述第五轴一侧连接工作平面，所述工作平面上设有第四轴，所述第四轴固定安装在工作平面上，所述第四轴上安装有工件，所述侧边支撑架上设有Z轴，所述Z轴上滑动安装有工作组件，所述第四轴和第五轴为旋转轴，本发明在加工过程中不产生工业废水，更加环保，加工时不受材料导电性能的影响、相比EDM电加工更加稳定，且利用激光的光热效应，可达成无氧化切口，有效的防止PCD片金刚石微粒的石墨化，对超硬材料加工效率高，加工过程中无直接接触。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体为一种可以五轴联动的加工PCD刀具激光加工的设备。

背景技术

激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。聚晶金刚石(PCD)是将粒度为微米级的金刚石微粉与少量金属粉末(如Co)混合后在高温(1400℃)高压(5-6GPa)下烧结而成的聚晶体，适于作为刀具材料。与其它刀具材料相比，聚晶金刚石具有以下特点：极高的硬度和耐磨性；高导热性和低热膨胀系数，切削时散热快，切削温度低，热变形小；摩擦系数小，可降低加工表面粗糙度。聚晶金刚石复合片是一种超硬材料，它继承了金刚石硬度高和耐磨性好的优点，而且因其硬质合金基底与一般金属之间良好的焊接性能，还克服了金刚石与金属之间焊接性差的难题，PCD材质用于制作刀具具有硬度高，使用寿命长的特点。常用于有色金属、石墨、陶瓷等材料的加工。

传统的PCD刀具加工采用方法有EDM电加工和磨削加工。EDM电加工原理即利用连续移动的细金属丝(称为电极丝)对工件进行脉冲火花产生的瞬时间的高温，去层层蚀除工件表面上材料的原理。但是用于聚晶金刚石复合片加工，由于金刚石微粉、粘合剂、硬质合金各材质的导电性能不同，会造成切割加工的PCD边缘会有0.01mm左右的凹凸不平，并且放电加工会石墨化复合片表层的金刚石颗粒，造成刀具硬度降低，影响刀具的使用寿命。磨削加工PCD是利用磨料对金刚石材质进行磨削。由于金刚石材质的硬度高，加工效率低，且磨削超硬材料时抗力大，容易产生细微的裂纹，导致金刚石颗粒脱落，影响PCD刀具加工的表面光洁度。且磨削加工受限于磨削砂轮的外型限制，对于复杂轮廓的PCD刀具是无法加工的。并且以上两种加工方式在加工过程中会产生大量环境污染的工业废水、废渣，为此，我们提出一种可以五轴联动的加工PCD刀具激光加工的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以五轴联动的加工PCD刀具激光加工的设备，以解决上述背景技术中EDM电加工会造成切割加工的PCD边缘会有0.01mm左右的凹凸不平，并且放电加工会石墨化复合片表层的金刚石颗粒，造成刀具硬度降低，影响刀具的使用寿命，和磨削加工的加工效率低，且磨削超硬材料时抗力大，产生裂纹，且受限于磨削砂轮的外型限制，以及两种加工方式在加工过程中会产生大量环境污染的工业废水、废渣的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可以五轴联动的加工PCD刀具激光加工的设备，包括机床底座和侧边支撑架，所述侧边支撑架的底端固定安装在机床底座上端面的边缘处，所述机床底座上端面位于侧边支撑架一侧设有设有X轴，所述X轴上设有Y轴，所述Y轴上设有第五轴，所述第五轴一侧连接工作平面，所述工作平面上设有第四轴，所述第四轴固定安装在工作平面上，所述第四轴上安装有工件，所述侧边支撑架上设有Z轴，所述Z轴上滑动安装有工作组件，所述第四轴和第五轴为旋转轴。

优选的，所述工作组件包括箱体、探针、激光器和振镜。

优选的，所述探针安装在箱体的表面，所述激光器安装在箱体内，所述激光器与振镜连接，所述振镜的光束发射端位于箱体表面，且振镜的光束发射端设置在探针下方。

优选的，所述探针用于找准工件在机床上面安装的长度和角度尺寸。

优选的，所述激光器发射的激光用于传递给振镜，且振镜通过摆动形成一定形状的光束。