本发明专利技术公开了一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，包括复合加工组件，所述复合加工组件包括移动总成，移动总成底部设置有铣削刀具，所述铣削刀具侧方设置有抽吸机构，所述抽吸机构远离铣削刀具的一侧设置有激光加工机构，所述铣削刀具与抽吸机构和激光加工机构同步运动。利用复合式加工组件在移动总成的单次移动过程中实现两种精度要求不同的加工任务的加工，兼顾加工效率和加工精度，且结构简单，装置灵活度高，可根据加工需求选择是否进行复合加工，实用效果好。实用效果好。实用效果好。
【技术实现步骤摘要】
一种复合式碳化硅陶瓷加工装置及其工作方法
[0001]本专利技术涉及陶瓷加工
，尤其是涉及一种复合式碳化硅陶瓷加工装置及其工作方法。
技术介绍
[0002]随着半导体设备的日益发展，对精密陶瓷件的要求也越来越高。目前LAM和AMAT方向客户，有大量的碳化硅陶瓷，这类产品对于尺寸公差要求精度高，对尺寸公差一般在
±
0.03mm，并且这类产品具有很多微小的特征如：小孔，0.2mm凹槽，0.2以下倒角、圆角等，对于精度的要求更加严格。陶瓷为硬脆材料：硬度大、强度高是陶瓷材料的一个优点，然而又成为陶瓷材料后续加工的大难题；陶瓷材料导电性低、化学稳定性高。因此，在进行后续加工时必须考虑陶瓷材料的这些特点，一般不能使用电加工或者化学刻蚀陶瓷的精加工，依加工能量方式的不同可归纳如下：机械加工、化学加工、光化学加工、电化学加工等加工方式。上述方法中，机械加工效率较高，但精度较差，适合大面积加工工作，而光化学加工精度高，但是加工效率低，加工成本高，适合精密度要求较高的加工工作，因此对需求较为复杂的加工任务，单一加工方式难以满足加工要求。
[0003]现有技术中出现复合方式的加工方案，如申请号为CN202111460177.6公开的一种激光
‑
超声同步辅助切削系统，由超声椭圆振动切削系统、激光辅助切削系统、导光金刚石刀具组成。换能器输出纵向超声振动，异形变幅杆将换能器输出的纵向振动转换为纵？弯复合振动，使刀具上呈现超声椭圆振动轨迹，实现断续切削；激光头通过激光发生器将激光束进行集中聚焦，通过导光刀座上开设的沟槽入射到导光金刚石刀具的后端面，经过折射后从导光金刚石刀具的前刀面射出，聚焦到工件材料被切除前的切削区，软化工件材料。
[0004]上述方案虽然本专利技术将超声椭圆振动切削技术与激光辅助切削技术进行复合，使复合辅助切削发挥两者的优势，有效解决超声椭圆振动切削加工效率低等问题，但是该方案仍无法解决无法加工复杂需求的加工任务，如图2所示，特征
①
为深环形凹槽，深度1mm，精度要求为
±
0.05mm；特征
②
为为宽0.2mm，深0.1mm的微型槽，需求精度为
±
0.01mm；上述方案仅利用单一加工方式无法高效完成。
技术实现思路
[0005]针对
技术介绍
中提到的现有技术中复杂加工任务难以通过单一方式高效加工的问题，本专利技术提供了一种复合式碳化硅陶瓷加工装置及其工作方法，利用复合式加工组件在移动总成的单次移动过程中实现两种精度要求不同的加工任务的加工，兼顾加工效率和加工精度，且结构简单，装置灵活度高，可根据加工需求选择是否进行复合加工，实用效果好。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，包括复合加工组件，所述复合加工组件包括移动总成，移动总成底部设置有铣削刀具，所述铣削刀具侧方设置有抽吸机构，所述抽吸机构
远离铣削刀具的一侧设置有激光加工机构，所述铣削刀具与抽吸机构和激光加工机构同步运动。所述铣削刀具作为主加工件，用于大面积、大范围区域加工任务，而激光加工机构则适用于高精度要求的加工任务；所述抽吸机构用于吸取铣削刀具加工产生的余料和粉尘，降低其对激光加工机构的工作影响，在复合加工过程中，激光加工机构能够在铣削刀具的移动轨迹上进行二次加工，实现一次移动两次加工，而铣削时残留的热量对于激光加工机构来说即是对待加工件的预热，使得待加工件达到熔融的时间缩短，进一步提高了激光加工机构的工作效率，两者配合实现高效加工
[0008]进一步的，所述铣削刀具与抽吸机构之间设置有冷却机构，所述冷却机构包括朝向吸血刀具的出液管，冷却机构连通设置有外部液源。所述冷却机构向铣削刀具提供切削液进行润滑冷却，确保刀具的磨损和受热情况受控，保证铣削刀具的工作寿命。
[0007]作为优选，所述抽吸机构包括朝向铣削刀具的回收口，所述回收口半包围式设置在铣削刀具远离进刀方向的一侧。所述回收口半包围环绕在铣削刀具外侧，最大程度的降低铣削残料对激光加工工序的影响。
[0008]作为优选，所述抽吸机构顶部设置有调节部，所述抽吸机构通过调节部活动连接于铣削刀具。所述调节部用于改变回收口的高度，在不同的加工深度要求下，均能保证抽吸机构贴合加工轨迹，实现回收功能的效果最大化。
[0009]作为优选，所述冷却机构还包括有染色管，所述染色管设置于出液管侧部，所述染色管连通设置有染料液源。当金属颜色较浅时，激光加工的效率会明显降低，因此为保证激光加工效率不会和机械加工效率差距过大，利用染料液源提供深色切削液对铣削加工形成的轨迹进行临时染色，在回收口回收液体后颜色残留在金属表面，辅助提升激光加工效率，在激光加工结束后对碳化硅陶瓷进行整体清洗即可去除染料影响。
[0010]作为优选，所述激光加工机构包括精调部，所述激光射头通过精调部转动连接移动总成。所述精调部能够调节激光射头的入射位置和入射方向，确保激光加工轨迹能够对应预设要求进行。
[0011]作为优选，所述抽吸机构与激光加工机构之间设置有清洁机构，所述清洁机构包括有出风口；所述激光加工机构包括有激光射头，所述出风口的出风方向与激光射头的激光方向异面。所述清洁机构配合抽吸机构进一步清洁经过机械加工的陶瓷表面，清洁机构通过出风口提供的高压气体将未回收的少量残留粉尘吹离复合加工组件，进一步提升激光加工工序的精密度，所述出风口与激光射头异面，确保出风口吹拂的粉尘不会直接经过激光射头的照射路径，同时由于出风口的风向与激光射头在两平行的平面上，在出风口的气流作用下，根据伯努利原理，在压强变化后有效将靠近激光路径的粉尘向气流处吸收，从而有效提升对激光路径的保护与清洁。
[0012]本申请还公开了上述复合式碳化硅陶瓷加工装置及其工作方法，包括S1：复合加工组件根据设计要求在待加工碳化硅陶瓷上进行定位，铣削刀具到达预设机械加工轨迹起点；S2：利用精调部调整激光射头相较于铣削刀具的角度，已匹配预设激光加工轨迹起点；S3：利用调节部调整抽吸机构的高度，使抽吸机构的回收口靠合待加工碳化硅陶瓷的待加工表面；
S4：铣削刀具、抽吸机构及冷却机构同步启动，复合加工组件的移动总成沿预设机械加工轨迹开始移动加工；S5：复合加工组件开始移动时激光加工机构启动，沿预设激光加工轨迹移动加工。
[0013]本方法中，根据待加工件的形状通过调节部调整抽吸机构位置，根据预设机械加工轨迹调整移动总成的整体位置，根据预设激光加工轨迹通过精调部调整激光切割路径；由此提升复合式碳化硅陶瓷加工装置的泛用性和实用效果。
[0014]作为优选，当待加工碳化硅陶瓷的灰度值大于126，启动染色管输出染色液。灰度值大于126，即偏向于浅色陶瓷，可根据灰度值数值选择合适的染色液，灰度值越大染色液越深，染色液选取易清洗染料。
[0015]因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)利用复合式加工组件在移动总成的单次移动过程中实现两种精度要求不同的加工任务的加工，兼顾加工效本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，其特征在于，包括复合加工组件，所述复合加工组件包括移动总成，移动总成底部设置有铣削刀具，所述铣削刀具侧方设置有抽吸机构，所述抽吸机构远离铣削刀具的一侧设置有激光加工机构，所述铣削刀具与抽吸机构和激光加工机构同步运动。2.根据权利要求1所述的一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，其特征在于，所述铣削刀具与抽吸机构之间设置有冷却机构，所述冷却机构包括朝向吸血刀具的出液管，冷却机构连通设置有外部液源。3.根据权利要求1所述的一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，其特征在于，所述抽吸机构包括朝向铣削刀具的回收口，所述回收口半包围式设置在铣削刀具远离进刀方向的一侧。4.根据权利要求1所述的一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，其特征在于，所述抽吸机构顶部设置有调节部，所述抽吸机构通过调节部活动连接于铣削刀具。5.根据权利要求2所述的一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，其特征在于，所述冷却机构还包括有染色管，所述染色管设置于出液管侧部，所述染色管连通设置有染料液源。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的一种复合式碳化硅陶瓷加工装置，其特征在于，所述抽吸机构与激光加工机构之间设...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪海，马玉琦，
申请(专利权)人：杭州大和江东新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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