本申请公开了一种聚晶金刚石的外圆加工装置，其包括底座、用于固定聚晶金刚石的夹持件、用于切割聚晶金刚石的光纤激光器以及用于驱动夹持件和光纤激光器的驱动组件，所述夹持件安装在所述底座上，所述夹持件上具有用于夹持聚晶金刚石的夹持腔，所述光纤激光器位于所述夹持腔开口侧的底座上。本申请起到了能够较佳的切割微小直径聚晶金刚石的效果。佳的切割微小直径聚晶金刚石的效果。佳的切割微小直径聚晶金刚石的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种聚晶金刚石的外圆加工装置
[0001]本申请涉及超硬材料机械加工
，尤其是一种聚晶金刚石的外圆加工装置。
技术介绍
[0002]聚晶金刚石具有硬度极高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率；随着聚晶金刚石刀具在各领域的广泛应用，以往那种简单的圆柱体形的聚晶金刚石复合片已经不能完全满足市场的需要，聚晶金刚石需要被加工成各种不同的形状。
[0003]目前将聚晶金刚石加工成刀具所需要形状的过程中，通常通过砂轮磨削的方式对聚晶金刚石进行加工，但是由于聚晶金刚石本身硬度极高，磨削时砂轮与聚晶金刚石之间具有较大的磨削力，容易出现诸如圆度，圆柱度超差等情况。而在现有工况中，存在需要小型的聚晶金刚石刀具的工况，因此需要对微小直径的聚晶金刚石进行加工以形成较小的刀具；但现有的砂轮磨削的方式存在较大的磨削力容易导致聚晶金刚石折断。
技术实现思路
[0004]为了改善现有技术中微小直径的聚晶金刚石加工时容易折断的问题。
[0005]本申请提供的一种聚晶金刚石的外圆加工装置采用如下的方案：
[0006]一种聚晶金刚石的外圆加工装置，包括底座、用于固定聚晶金刚石的夹持件、用于切割聚晶金刚石的光纤激光器以及用于驱动夹持件和光纤激光器的驱动组件，所述夹持件安装在所述底座上，所述夹持件上具有用于夹持聚晶金刚石的夹持腔，所述光纤激光器位于所述夹持腔开口侧的底座上。
[0007]通过采用上述方案，在夹持腔开口所在一侧设置有光纤激光器，通过光纤激光器对被夹持住的聚晶金刚石进行切割，从而形成所需的刀具形状外貌；传统技术方案中，对应聚晶金刚石进行切割时，通常采用砂轮对聚晶金刚石进行磨削的方式来进行加工，但是由于砂轮磨削时会对聚晶金刚石产生较大的磨削力，当需要对较小直径的聚晶金刚石进行加工时，容易的导致聚晶金刚石的折断损坏；本申请技术方案中，通过激光切割的方式对聚晶金刚石的外圆进行激光切割加工，一方面，激光加工属于非接触式加工，不会产生磨削力，在对于较小直径的聚晶金刚石进行加工时，能够保证聚晶金刚石的稳定性，有效的改善了微小直径的聚晶金刚石加工时容易折断的问题，保证了加工的稳定性。
[0008]可选的，所述光纤激光器包括激光控制器、用于对聚晶金刚石粗加工的纳秒激光头以及用于对聚晶金刚石精加工的皮秒激光头；所述纳秒激光头和皮秒激光头均与激光控制器相连。
[0009]通过采用上述方案，将纳秒激光头和皮秒激光器均与激光控制器相连，从而将纳秒激光器以及皮秒激光器集成；传统技术方案中，具有多个激光头时需要多个激光控制器与其一一对应设置，并且每个激光头需要独立的机械手进行控制运动，从而能够在一个激
光头切割工作完成后，驱动其避让并使另一激光头运动至正对切割处工作，工作流程较为复杂。本申请技术方案中，纳秒激光头和皮秒激光头集成式的设计，使用纳秒激光器对其进行粗加工，然后采用皮秒激光器对其进行精加工，实际操作工序中，由于纳秒激光器和皮秒激光器集成在同一个激光控制器上，因此，粗加工完成后，无需纳秒激光器进行避让，在驱动皮秒激光器运动的同时，纳秒激光器顺势运动，保证了皮秒激光器精加工的加工空间，有效的简化了操作流程。另一方面，由于纳秒激光器在相同的平均功率下，可带来较高的材料去除速率，相对于皮秒激光器成本较低且材料去除率较高，但是由于纳秒激光器的波长较长，加工的热影响较为明显，由于被去除的熔化材料常常会附着在被加工部位的边缘并重新固化，因此使加工精度和质量受到不利影响，保留在材料中的残余热量还会在被加工部位产生所谓的热影响区。同时，一些被熔融物可能会飞溅到被加工部位，从而造成加工质量不良的问题；而皮秒激光器虽然成本较高，但是，当采用皮秒激光器进行微加工时，加工质量——被定义为激光加工部位边缘的热影响区广度、碎片形成、熔融物积聚以及飞溅等方面均有提升，有效的保障了切割的精度，因此本申请技术方案通过纳秒激光器粗加工后皮秒激光器精加工的方式，保证加工精度的情况下还能通过纳秒激光器的粗加工起到节约成本，提高切割效率的效果。
[0010]可选的，该外圆加工该装置还包括用于向激光切割处吹气的吹扫件，所述吹扫件固定安装在所述激光控制器上。
[0011]通过采用上述方案，通过设置有吹扫件，对切割处进行吹气清理；由于激光加工时，是通过熔化工艺实现的，激光脉冲从室温加热到其熔化温度，并最终通过蒸发和逐出熔料而实现对材料的去除；而在此过程中，被去除的熔化材料常常会附着在加工部位的边缘并重新固化，会使得加工精度和质量受到不良影响，并且一些熔化材料可能会飞溅到被加工部位，从而导致加工质量不良的问题；本申请技术方案中，通过吹扫件对激光切割处进行吹扫，将熔化物吹扫去除，能够有效的减少熔化产生的废料在聚晶金刚石的被加工部位堆积的问题，起到了进一步提升加工质量的效果。
[0012]可选的，设置有用于监测金刚石的外貌的同步相机，所述同步相机位于所述夹持腔开口侧。
[0013]通过采用上述方案，设置有同步相机以实时监测金刚石的外貌结构，以保证光纤激光器发射出的激光的焦点能够落在聚晶金刚石上指定的位置；传统技术方案中，通常是仅通过预设的程序，对被加工工件切割的位置进行预设，从而将发出的激光的焦点能够落在切割位置，对工件进行切割；但是这种技术手段精度并不高，实际工作过程中容易出现切割不精准的问题；本申请技术方案中，通过设置有同步相机，并将同步相机固定安装在夹持腔开口侧的底座上，以使得同步相机能够实时监测安装在夹持腔中的聚晶金刚石，从而能够实时调整光纤激光器以及夹持件的位置，以使得发出的激光的焦点始终在聚晶金刚石的激光切割处。
[0014]可选的，所述驱动组件包括用于驱动夹持件升降的第一驱动件，所述第一驱动件固定在所述底座上，所述夹持件在竖直方向上滑移安装在第一驱动件上。
[0015]通过采用上述方案，设置有第一驱动件以驱使夹持件升降；在实际生产工况中，光纤激光器对聚晶金刚石进行切割时，由于激光切割时是通过熔化工艺将聚晶金刚石的表层材料熔化而实现物料的去除，因此，光纤激光器发出的激光每次切割都会带走聚晶金刚石
表面的一层材料；本申请技术方案中，通过设置有能驱动夹持件升降的第一驱动件，当发出的激光切割去除一层材料后，能够驱动夹持件上升同样的距离以使得激光的焦点始终位于待加工的聚晶金刚石表面，保证了激光始终能够对聚晶金刚石表面进行加工，进一步保证了该聚晶金刚石的外圆切割装置的加工效果。
[0016]可选的，所述驱动组件还包括用于驱动所述夹持件旋转的第二驱动件，所述第二驱动件固定安装在所述夹持件上，所述夹持腔具有轴线，所述夹持件能够绕所述轴线旋转。
[0017]通过采用上述方案，通过设置有第二驱动件以驱动夹持件旋转从而带动聚晶金刚石旋转，便于对聚晶金刚石的周向进行加工；由于聚晶金刚石加工成刀具的过程中，通常需要对聚晶金刚石的周向均进行加工，传统的技术方案中，通常是需要通过多自由度的机械手带动光线激光器运动，以使得光纤激光器绕着聚晶金刚石的周向运动，对聚晶金刚石的周本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚晶金刚石的外圆加工装置，其特征在于：包括底座(1)、用于固定聚晶金刚石的夹持件(2)、用于切割聚晶金刚石的光纤激光器(3)以及用于驱动夹持件(2)和光纤激光器(3)的驱动组件(4)，所述夹持件(2)安装在所述底座(1)上，所述夹持件(2)上具有用于夹持聚晶金刚石的夹持腔(21)，所述光纤激光器(3)位于所述夹持腔(21)开口侧的底座(1)上。2.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石的外圆加工装置，其特征在于：所述光纤激光器(3)包括激光控制器(31)、用于对聚晶金刚石粗加工的纳秒激光头(32)以及用于对聚晶金刚石精加工的皮秒激光头(33)；所述纳秒激光头(32)和皮秒激光头(33)均与激光控制器(31)相连。3.根据权利要求2所述的一种聚晶金刚石的外圆加工装置，其特征在于：该外圆加工该装置还包括用于向激光切割处吹气的吹扫件(5)，所述吹扫件(5)固定安装在所述激光控制器(31)上。4.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石的外圆加工装置，其特征在于：设置有用于监测金刚石的外貌的同步相机(6)，所述同步相机(6)位于所述夹持腔(21)开口侧。5.根据权利要求1所述的一种聚晶金刚石的外圆加工装置，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：江微，黄建克，
申请(专利权)人：深圳市中天超硬工具股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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