一种陶瓷材料的加工方法及加工设备技术

本申请实施例属于激光加工领域，涉及一种陶瓷材料的加工方法，包括如下步骤：将工件固定在运动平台上，调整切割头的加工位置；设置激光加工参数及加工图档；控制激光器出光，并控制切割头及运动平台按加工图档联合执行加工路径，对工件进行激光加工；对激光加工后的工件进行磨粒流抛光。本申请还涉及一种加工设备，应用上述陶瓷材料的加工方法，包括：运动平台，用于装载工件；视觉定位组件，用于定位工件；激光器，用于发射激光光束；切割头，用于调节激光焦点位置；磨粒流抛光组件，用于对工件进行精加工。本申请提供的技术方案通过激光切割加工以及磨粒流抛光加工即可在陶瓷材料上实现开槽加工，具有更高的加工效率及经济效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷材料的加工方法及加工设备


[0001]本申请涉及激光加工
，更具体地，涉及一种陶瓷材料的加工方法及加工设备。

技术介绍

[0002]氧化锆陶瓷材料具有硬度高、韧性好等特点，且氧化锆陶瓷材料的表面细腻，因此，氧化锆陶瓷材料适用于制作电子产品的外壳。智能穿戴设备的外壳如智能手表的后盖等，往往需要进行开槽加工以便于镶嵌传感器等器件。而随着传感器尺寸的进一步微型化，安装槽的尺寸也不断变小，如在厚度为0.8mm的氧化锆陶瓷材料上加工7.7mm*1.33mm的槽，这对传统数控机床加工提出巨大的挑战。
[0003]传统工艺采用数控机床对智能穿戴设备的陶瓷后盖进行开槽成型加工，由于陶瓷材料硬度高，因此数控机床加工存在加工效率低以及刀具寿命短的问题，且长时间的磨削加工容易导致产品的强度下降，因而传统的数控机床并不能满足氧化锆陶瓷材料的加工要求。

技术实现思路

[0004]本申请实施例所要解决的技术问题是如何高效地对陶瓷材料进行开槽加工。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种陶瓷材料的加工方法，采用了如下所述的技术方案：
[0006]一种陶瓷材料的加工方法，所述陶瓷材料的加工方法包括如下步骤：
[0007]将工件固定在运动平台上，调整切割头的加工位置；
[0008]设置激光加工参数及加工图档；
[0009]控制激光器出光，并控制所述切割头及所述运动平台按加工图档联合执行加工路径，对工件进行激光加工；
[0010]对激光加工后的工件进行磨粒流抛光。
[0011]进一步的，所述对工件的激光加工面进行磨粒流抛光的步骤具体包括：
[0012]根据工件的粗糙度要求确定磨粒流抛光等级；
[0013]根据磨粒流抛光等级选择磨料的粒度；
[0014]将磨粒流的温度加热到300
‑
350K的范围内并保持；
[0015]通过磨粒流对工件的激光加工面进行精加工。
[0016]进一步的，所述磨粒流抛光等级包括一级抛光和二级抛光，所述一级抛光采用的磨料粒度小于或等于400
#
，所述二级抛光采用的磨料粒度大于或等于1000
#
。
[0017]进一步的，所述将工件固定在运动平台上，调整切割头的加工位置的步骤具体包括：
[0018]将工件夹持固定在所述运动平台的治具上，其中，工件的加工区域避空；
[0019]调节切割头的喷嘴与工件之间的距离；
[0020]通过调整切割头的聚焦模块的位置，以调节激光焦点位置。
[0021]进一步的，所述运动平台通过直线电机驱动，运动精度为
±
5μm。
[0022]进一步的，所述将工件固定在运动平台上，调整切割头的加工位置的步骤之后，所述设置激光加工参数及加工图档的步骤之前，还包括：通过视觉定位装置对工件进行拍照定位。
[0023]进一步的，所述激光加工参数为：频率为200
‑
1000Hz，脉宽为0.1
‑
0.5ms，峰值功率为750
‑
1200W。
[0024]进一步的，所述控制激光器出光，并控制所述切割头及所述运动平台按加工图档执行加工路径，对工件进行激光加工的步骤具体包括：
[0025]控制所述激光器发射激光光束；
[0026]根据所述加工图档控制所述切割头以及所述运动平台执行加工路径；
[0027]所述切割头的喷嘴向加工区域吹喷氧气，氧气纯度大于或等于99.99％。
[0028]进一步的，所述激光器为单模的准连续光纤激光器。
[0029]为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种加工设备，采用了如下所述的技术方案：
[0030]一种加工设备，应用上述的陶瓷材料的加工方法，包括：
[0031]运动平台，用于装载工件；
[0032]视觉定位组件，用于定位工件；
[0033]激光器，用于发射激光光束以对工件进行加工；
[0034]切割头，用于调节激光焦点位置以及吹喷辅助气体；
[0035]磨粒流抛光组件，用于工件在完成激光切割后的精加工。
[0036]本申请提供的加工方法适用于加工可穿戴智能设备的陶瓷后盖，本实施例将工件固定在运动平台上，通过控制激光器按设置好的加工参数出光，并控制切割头及运动平台联合执行加工路径，实现对工件的激光加工，最后工件经过磨粒流抛光工艺去除毛刺，提高表面质量，完成加工。相对于传统的数控机床加工，本申请提供的加工方法通过激光加工和磨粒流抛光工艺即可完成智能穿戴设备陶瓷后盖的加工，减少了刀具的使用，避免换刀等繁琐工序，且使用激光加工具有热影响小和高加工质量等优点，因而本申请提供的加工方法的加工效率更高，经济效益更高。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本申请实施例提供的陶瓷材料的加工方法的步骤流程图；
[0039]图2为图1所示步骤S10的具体步骤流程图；
[0040]图3为图1所示步骤S30的具体步骤流程图；
[0041]图4为图1所示步骤S40的具体步骤流程图；
[0042]图5为本申请实施例提供的加工设备的结构示意图。
[0043]附图标记：100、加工设备；1、运动平台；2、激光器；3、切割头；31、准直模块；32、聚
焦模块；33、保护镜片；34、喷嘴；4、磨粒流抛光组件。
具体实施方式
[0044]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0045]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0046]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0047]本申请涉及一种陶瓷材料的加工方法，陶瓷材料具体为氧化锆陶瓷材料，具有硬度高，韧性好等特点，常用于制作电子工件的外壳。
[0048]请参看图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷材料的加工方法，其特征在于，所述陶瓷材料的加工方法包括如下步骤：将工件固定在运动平台上，调整切割头的加工位置；设置激光加工参数及加工图档；控制激光器出光，并控制所述切割头及所述运动平台按加工图档联合执行加工路径，对工件进行激光加工；对激光加工后的工件进行磨粒流抛光。2.根据权利要求1所述的陶瓷材料的加工方法，其特征在于，所述对工件的激光加工面进行磨粒流抛光的步骤具体包括：根据工件的粗糙度要求确定磨粒流抛光等级；根据磨粒流抛光等级选择磨料的粒度；将磨粒流的温度加热到300
‑
350K的范围内并保持；通过磨粒流对工件的激光加工面进行精加工。3.根据权利要求2所述的陶瓷材料的加工方法，其特征在于，所述磨粒流抛光等级包括一级抛光和二级抛光，所述一级抛光采用的磨料粒度小于或等于400
#
，所述二级抛光采用的磨料粒度大于或等于1000
#
。4.根据权利要求1所述的陶瓷材料的加工方法，其特征在于，所述将工件固定在运动平台上，调整切割头的加工位置的步骤具体包括：将工件夹持固定在所述运动平台的治具上，其中，工件的加工区域避空；调节切割头的喷嘴与工件之间的距离；通过调整切割头的聚焦模块的位置，以调节激光焦点位置。5.根据权利要求4所述的陶瓷材料的加工方法，其特征在于，所述运动平台通过直线电机驱动，重复运动精度为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓耀锋，龙明昇，廖文，吕启涛，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：