应用激光磨削加工PCD锯片的方法技术

本发明专利技术公开了一种应用激光磨削加工PCD锯片的方法，其属于PCD锯片生产领域。它主要包括锯齿粗加工工序和锯齿精加工工序，锯齿粗加工工序包括锯齿后角面加工工序和两侧的锯齿侧面加工工序。本发明专利技术将PCD锯片的锯齿分别三个工序进行加工，其中锯齿后角面和锯齿侧面可通过两台激光加工设备同时进行加工，也可通过一台激光加工设备不分先后顺序的分别加工锯齿后角面和锯齿侧面，最后再进行锯齿刃口的精加工，将呈圆弧结构的锯齿刃口修磨变成锋利的尖角结构。本发明专利技术主要用于PCD锯片上锯齿后角面、锯齿侧面和锯齿刃口的激光加工。锯齿侧面和锯齿刃口的激光加工。锯齿侧面和锯齿刃口的激光加工。

【技术实现步骤摘要】
应用激光磨削加工PCD锯片的方法


[0001]本专利技术属于PCD锯片加工方法，具体地说，尤其涉及一种应用激光磨削加工PCD锯片的方法。

技术介绍

[0002]PCD锯片作为一种切割工具，广泛应用于陶瓷、木板、石材、混凝土和耐火材料等较为硬脆材料的切割。如图5所示，PCD锯片主要由锯片本体11和多个锯齿5组成，中部的锯片本体11由钢板冲压而成，锯齿5焊接在锯片本体11的安装座上。如图6所示，锯齿5包括焊接而成的PCD层51和合金层52，合金层52底部焊接在锯片本体11的安装座上。PCD锯片在加工时，主要加工锯齿5的锯齿后角面2、两侧的锯齿侧面3和锯齿刃口4，锯齿刃口4是指锯齿后角面2、两侧的锯齿侧面3与锯齿前角面1的交线。
[0003]由于锯齿5的PCD层51为金刚石材质，其硬度高、耐磨性高，一般的加工方法无法加工PCD锯片。因此，现有技术中主要采用磨削或电火花的方式加工PCD锯片，磨削或电火花加工效率太低，且加工精度差，加工面上存在微小崩口，产品质量无保障。同时，磨削需要用掉大量的切削液，而切削液的污染极难处理。其次，金刚石材质的PCD层导电性差，甚至不导电，导致电火花加工效率低下；且电火花加工需要配备专用的锯齿侧面加工设备和锯齿后角面加工设备，加工成本高。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用激光磨削加工PCD锯片的方法，其采用脉冲激光代替传统加工工艺，使锯齿的加工效率提升5倍，且激光加工PCD锯片，使加工面的轮廓度降低至5微米，提高了加工精度和产品质量。
[0005]所述的应用激光磨削加工PCD锯片的方法，包括锯齿粗加工工序和锯齿精加工工序，锯齿粗加工工序包括锯齿后角面加工工序和两侧的锯齿侧面加工工序。
[0006]优选地，锯齿侧面加工工序的步骤包括：S101、将PCD锯片安装到激光加工设备中，使PCD锯片上的锯齿前角面与激光的发射方向相对，并固定PCD锯片；S102、同步调整激光振镜和PCD锯片的相对位置，使激光振镜发射的激光光束焦点落在锯齿一侧的锯齿侧面上；S103、调整激光振镜的摆动角度，使激光振镜发射的激光光束与待加工的锯齿侧面夹角a为5
°‑
20
°
；S104、选择激光振镜的第一扫描图形，使振镜后的激光沿第一扫描图形逐行往复移动，直到激光加工完成整个第一扫描图形所在面积；S105、激光振镜发射激光，使激光相对于锯齿侧面从靠近锯齿后角面的一端向另一端移动进行磨削，磨削深度记为A，磨削宽度记为B,待磨削完该处锯齿侧面另一端时，此时完成锯齿侧面第一层的加工；
S106、调整激光振镜向下移动A距离，且激光振镜发射的激光位于锯齿侧面靠近锯齿后角面的一端，并实时调整激光振镜的摆动角度，始终满足S103的要求后，重复S105的动作，完成锯齿侧面第二层的加工；S107、重复S106的动作，直到完成整个锯齿一侧的锯齿侧面的加工；S108、重复S102动作,使激光振镜发射的激光光束焦点落在锯齿另一侧的锯齿侧面上，重复S103至S107的动作，直到完成整个锯齿另一侧锯齿侧面的加工；S109、将PCD锯片拨动一个锯齿的距离，重复S102至S108的动作，直到完成PCD锯片上所有锯齿侧面的加工后，取下PCD锯片。
[0007]优选地，所述S105中激光从锯齿侧面上的M点移动到N点，激光相对于锯齿侧面的移动速度为200
‑
1200mm/s，激光频率为30
‑
60KHz，脉冲宽度为350
‑
500ns。
[0008]优选地，锯齿后角面加工工序的步骤包括：S201、将PCD锯片安装到激光加工设备中并进行固定，使PCD锯片上的锯齿前角面与激光的发射方向相对；S202、调节激光振镜与PCD锯片的相对位置，使激光振镜发射的激光光束与待加工的锯齿后角面呈夹角b，夹角b为5
°
～20
°
；S203、根据锯齿后角的加工要求，选择激光振镜的第二扫描图形，并将第二扫描图形投影至锯齿前角面上靠近锯齿后角的位置，第二扫描图形与待加工的锯齿后角形状相同，振镜后的激光沿第二扫描图形迅速地往复移动，激光在扫描时，激光相对于PCD锯片，向远离锯片本体的一侧移动并进行逐行扫描加工，直到将第二扫描图形扫描一遍；S204、启动激光器，通过激光振镜发射的激光光束对锯齿后角面进行磨削加工，激光振镜沿第二扫描图形直接扫描出后角形状，在激光沿第二扫描图形迅速地往复移动的同时同步调整激光光束与锯齿后角面的相对位置，使激光振镜发射的激光光束相对于锯齿后角面从上向下一次性完成锯齿后角面的磨削加工。
[0009]S205、将PCD锯片拨动一个锯齿的距离，重复S202至S204的动作，直到完成PCD锯片上所有锯齿后角面的加工，最后取下PCD锯片。
[0010]优选地，所述S204中，激光光束相对于锯齿后角面的移动速度为200
‑
1200mm/s，激光频率为30
‑
60KHz，脉冲宽度为350
‑
500ns。
[0011]优选地，锯齿精加工工序的步骤包括：S301、将PCD锯片反向安装到激光加工设备中并进行固定，即靠近激光处的PCD锯片上的锯齿前角面的朝向与激光的发射方向相同；S302、调节激光振镜的摆动角度，使激光光束与待加工锯齿刃口处的锯齿侧面的夹角a为5
‑
20
°
；S303、选择激光振镜的第三扫描图形，第三扫描图形的中部位置与锯齿的待加工锯齿刃口接触；激光在扫描时，会沿第三扫描图形迅速地逐行往复移动，与此同时，直到扫描完整个第三扫描图形所在的区域；S304、加工时，实时调节激光光束与待加工锯齿刃口的相对位置，使激光振镜发射的激光光束从锯齿一侧，靠近锯片本体一端的刃口端点向后角方向的刃口加工，直到激光光束完全经过锯齿后角面处的刃口；S305、再次调节激光光束与待加工锯齿刃口的相对位置，同步调节激光振镜的摆
动角度，满足S302的要求，使激光振镜发射的激光光束从锯齿另一侧，靠近锯片本体一端的刃口端点再次向后角方向的刃口加工，直到激光光束经过锯齿后角面处的刃口；S306、激光加工设备将PCD锯片拨动一个锯齿的距离，重复S302至S305的动作，直到完成PCD锯片上所有锯齿刃口的精加工，最后取下PCD锯片。
[0012]优选地，在S303之前，调整激光振镜的场镜大小，使激光光束的焦点处于激光振镜摆动轴的延长线上。
[0013]优选地，所述S304和S305中，激光光束经过待加工锯齿刃口处的速度为200
‑
1200mm/s，激光频率为80
‑
200KHz，脉冲宽度为30
‑
150ns。
[0014]优选地，所述的锯齿后角面加工工序和锯齿侧面加工工序同时进行。
[0015]优选地，所述的锯齿后角面加工工序和锯齿侧面加工工序不分先后顺序。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用激光磨削加工PCD锯片的方法，其特征在于，包括锯齿粗加工工序和锯齿精加工工序，锯齿粗加工工序包括锯齿后角面加工工序和两侧的锯齿侧面加工工序。2.根据权利要求1所述的应用激光磨削加工PCD锯片的方法，其特征在于，锯齿侧面加工工序的步骤包括：S101、将PCD锯片安装到激光加工设备中，使PCD锯片上的锯齿前角面（1）与激光的发射方向相对，并固定PCD锯片；S102、同步调整激光振镜（13）和PCD锯片的相对位置，使激光振镜（13）发射的激光光束（131）焦点落在锯齿（5）一侧的锯齿侧面（3）上；S103、调整激光振镜（13）的摆动角度，使激光振镜（13）发射的激光光束（131）与待加工的锯齿侧面（3）夹角a为5
°‑
20
°
；S104、选择激光振镜（13）的第一扫描图形（15），使振镜后的激光沿第一扫描图形（15）逐行往复移动，直到激光加工完成整个第一扫描图形（15）所在面积；S105、激光振镜（13）发射激光，使激光相对于锯齿侧面（3）从靠近锯齿后角面（2）的一端向另一端移动进行磨削，磨削深度记为A，磨削宽度记为B,待磨削完该处锯齿侧面（3）另一端时，此时完成锯齿侧面（3）第一层的加工；S106、调整激光振镜（13）向下移动A距离，且激光振镜（13）发射的激光位于锯齿侧面（3）靠近锯齿后角面（2）的一端，并实时调整激光振镜（13）的摆动角度，始终满足S103的要求后，重复S105的动作，完成锯齿侧面（3）第二层的加工；S107、重复S106的动作，直到完成整个锯齿（5）一侧的锯齿侧面（3）的加工；S108、重复S102动作,使激光振镜（13）发射的激光光束（131）焦点落在锯齿（5）另一侧的锯齿侧面（3）上，重复S103至S107的动作，直到完成整个锯齿（5）另一侧锯齿侧面（3）的加工；S109、将PCD锯片拨动一个锯齿（5）的距离，重复S102至S108的动作，直到完成PCD锯片上所有锯齿侧面（3）的加工后，取下PCD锯片。3.根据权利要求2所述的应用激光磨削加工PCD锯片的方法，其特征在于，所述S105中激光从锯齿侧面（3）上的M点移动到N点，激光相对于锯齿侧面（3）的移动速度为200
‑
1200mm/s，激光频率为30
‑
60KHz，脉冲宽度为350
‑
500ns。4.根据权利要求1所述的应用激光磨削加工PCD锯片的方法，其特征在于，锯齿后角面加工工序的步骤包括：S201、将PCD锯片安装到激光加工设备中并进行固定，使PCD锯片上的锯齿前角面与激光的发射方向相对；S202、调节激光振镜（13）与PCD锯片的相对位置，使激光振镜（13）发射的激光光束（131）与待加工的锯齿后角面（2）呈夹角b，夹角b为5
°
～20
°
；S203、根据锯齿后角的加工要求，选择激光振镜（13）的第二扫描图形（16），并将第二扫描图形（16）投影至锯齿前角面上靠近锯齿后角的位置，第二扫描图形（16）与待加工的锯齿后角形状相同，振镜后的激光沿第二扫描图形（16）迅速地往复移动，激光在扫描时，激光相对于PCD锯片，向远离锯片本体（11）的一侧移动并进行逐行扫描加工，直到将第二扫描图形（16）扫描一遍；S204、启动激光器，通过激光振镜（13）发射的激光光束（131）...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：临沂友诚制锯技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：