用于工件加工的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于工件加工的方法，其中使激光束和/或工件相对于彼此运动并且通过利用激光切除实现去除材料而形成切削刃口。此时使工件（1）和/或激光束（2）首次相对于彼此定向。接着利用激光束（2）首次从工件（1）上去除材料。此时从工件（1）上除去第一区域（4）。此后改变工件（1）和激光束（2）相对于彼此的定向。由此实现的第二定向不同于工件（1）和激光束（2）相对于彼此的第一定向。在利用激光束（2'，2''，2'''）从工件（1）上第二次去除材料时，除去工件（1）的第二区域（12，18，24）。在第二次去除材料结束时形成切削刃口（16、23、29）。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种，其中使激光束和/或工件相对于彼此运动并且通过利用激光切除实现去除材料而形成切削刃口。此时使工件（1）和/或激光束（2）首次相对于彼此定向。接着利用激光束（2）首次从工件（1）上去除材料。此时从工件（1）上除去第一区域（4）。此后改变工件（1）和激光束（2）相对于彼此的定向。由此实现的第二定向不同于工件（1）和激光束（2）相对于彼此的第一定向。在利用激光束（2'，2''，2'''）从工件（1）上第二次去除材料时，除去工件（1）的第二区域（12，18，24）。在第二次去除材料结束时形成切削刃口（16、23、29）。【专利说明】
本专利技术涉及一种，其中使激光束和工件相对于彼此运动并且通过去除材料形成切削刃口。
技术介绍
已知的是，通过短时间强烈的激光脉冲来加工工件。将具有高功率密度的激光光线导致工件表面上的材料被加热。根据功率密度在工件表面上形成等离子体。此时，在工件表面上去除材料。这被称为激光切除(Laserablation)。激光束和工件确定地相对于彼此运动，以便在工件的预先规定的区域内有目的地去除材料并构成确定的工件轮廓。这特别是包括在工件上形成切削刃。所述切削刃也称为工件切削刃。这是一种几何形状上确定的用于分离材料的切削刃，特别是用于切削加工工艺的切削刃。这里通过刀具的切削刃从工件上机械分离切屑形式的材料部分。切削楔的形状和切削刃口的棱边半径通过切削刃的几何形状确定。切削楔优选构造成，使得其稳定性/耐用度尽可能高并优化切屑形成和切屑导出流。切削刃口是切削楔的棱边，所述切削楔通过切削面和自由面构成。切削面和自由面之间的角度称为楔角。楔角通常小于120°。为了在工件上形成切削楔，激光束可以对准工件的第一侧面，并在第一侧面的区域内逐层地去除材料。此时形成工件的第二侧面，该第二侧面与第一侧面的没有被去除的部分相邻。第二侧面这里是自由面。第一侧面的没有被去除的部分是切削面。相反地，第二侧面也可以是切削面，而第一侧面的没有被去除的部分是自由面。切削面和自由面限定切害I]楔。自由面和切削面之间的角度是斜角。通过自由面和切削面形成的棱边是切削刃口。这里已经证明不利的是，这样通过激光切除由第一侧面出发形成的切削刃口具有较大的棱边半径。所述棱边半径与楔角的尺寸无关。切削刃口不具有必要的锋利的结构。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，提供一种改进的，利用所述方法能够形成具有小的棱边半径和大的刃口锋利度的切削刃口。所述目的利用根据权利要求1所述的方法来实现。为此，首先使所述工件和/或激光束第一次(相对于彼此)定向。此时，工件的第一侧面朝向激光束。接着，利用激光束从工件上去除材料。材料这样的首次去除优选在侧面的第一部段中开始。逐层地去除材料。工件的第一区域逐层地被完全除去。此时，优选第一侧面的第一部段以及位于其下面的材料消失。通过材料去除形成的一个新的第二侧面，第一侧面通过材料去除而留下的第二部段可以与所述第二侧面相邻。在这种情况下，第二侧面与第一侧面的第二部段构成共同的棱边。第二侧面与第一侧面的第二部段成角度β。在首次去除材料之后，改变工件与激光束相对于彼此的定向。形成工件和/或激光束相对于彼此的第二定向。此时工件与激光束相对于彼此的、按第二定向的位置不同于按第一定向的位置。为此或者可以改变工件的定向，或者可以改变激光束的定向，或者可以同时改变工件和激光束的定向。工件和激光束这样相互定向，使得工件的第一侧面或第二侧面朝向激光束。接着利用激光束进行对工件的第二次材料去除。所述去除优选或者在第二侧面的第一部段中开始并延伸到第一侧面的第二部段，或者在第一侧面的第二部段开始并一直延伸到第二侧面的第一部段。去除工件的第二区域。此时第二侧面的第一部段、第一侧目的第一部段的一部分以及其下方的材料消失。第一侧面的第二部段中在第二次材料去除后仅保留一个剩余部分，该剩余部分称为第三部段。第二侧面中在第二次材料去除后仅保留一个剩余部分，该剩余部分称为第二侧面的第二部段。在第二次材料去除时，形成一个新的第三侧面，所述第三侧面可以与在第二次材料去除之后保留在第一侧面上的第三部段相邻并可以与第二侧面的第二部段相邻。在首次和第二次去除材料时，激光束以其光轴相对于开始响应的材料去除的表面以角度δ〈β定向。这里β是开始材料去除的侧面与通过材料去除形成的侧面之间的角度。激光束具有中央光束轴线和光束张角。激光束相对于工件侧面的调整基于其中央的光束轴线进行。由于激光束与开始材料去除的侧面成角度δ <β，有利逐层地取出材料并形成新的侧面，所述新的侧面与材料去除开始的侧面成角度β。在材料去除时被除去的区域不是截断的而是逐层地被去除。角度δ在首次和第二次材料去除时在开始材料去除的侧面上测量。所述角度基于侧面的材料被去除的部分测量。由于激光束的光束轴线在去除材料时相对于要形成的侧面倾斜，与角度δ等于角度β时相比，所述侧面可以以较大的精度形成。这特别是因为新的侧面不是通过截断工件的一部分形成的，而是通过逐层地完全去除工件的一个部段形成的。在逐层的材料去除时，激光束相对于工件的表面运动，从而工件的一个部段被完全通过激光切除除去。角度S基本上保持不变直至整个部段被除去。在第二次材料去除结束时在第三侧面上构成的棱边是切削刃口。如果第二次材料去除在第二侧面上开始并在第一侧面上结束，则切削刃口是第三侧面和第一侧面之间的棱边，具体而言是第三侧面与第一侧面的第三部段之间的棱边。如果第二次材料去除在第一侧面上开始，则切削刃口是第三侧面和第二侧面之间的棱边，具体而言是第三侧面与第二侧面的第二部段之间的棱边。两个与切削刃口相邻的侧面限定楔角。所述两个侧面之一是切削面，而另一个是自由面。为了进行根据所述方法的加工，工件有利地设置在工件支座上。在根据本专利技术的方法中，首先利用激光束从工件的第一侧面出发对工件进行加工。这里假定，工件的第一侧面是正面，因此首次材料去除从前面进行。此时形成新的第二侧面，所述第二侧面与第一侧面留下的剩余部分成角度β。接着这样来改变工件和/或激光束相对于彼此的定向，使得对工件的加工可以从后面或从侧部进行。所述加工在新的第二侧面上开始并在第一侧面上结束，或者相反。此时，形成新的第三侧面。切削刃口由于从后面或从侧部的加工不是在第二次材料去除开始时而是在第二次材料去除结束时形成。在此与已知的方法中相比所述切削刃口具有明显更小的棱边半径，在所述已知方法中，切削刃口从前面在材料去除时形成。由于切削刃口在第二次材料去除结束时才形成，在第二次材料去除开始时激光束在第二侧面上的定位中的不精确性、激光束对准第二或第一侧面以及位于其下面的材料的角度的偏差以及光束几何形状的特殊性对于在第三侧面上的切削刃口的位置产生影响。这种效应可以这样来最小化，即，在第二次材料去除时除去的材料比首次材料去除少。通过加工的顺序和从前面形成第二侧面以及接着从后面形成第三侧面不仅可以形成非常锋利的切削刃口。此外还实现了，在精确地预先规定的位置处形成切削刃口。这特别适用于第三侧面垂直于要形成的切削刃口的长度小于第二侧面的垂直于第二侧面和第一侧面的第二部段之间的棱边的长度的情况。第三侧面的该长度可以小于第二侧面的长度的一半，优选小于第二侧面长度的四分之一，特别优选小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工件加工的方法，其中使激光束和/或工件相对于彼此运动并且通过利用激光切除实现去除材料而在工件上形成切削刃口，其特征在于，所述用于工件加工的方法包括以下方法：使工件（1）和/或激光束（2）首次相对于彼此定向，其中激光束（2）对准工件（1）的第一侧面（3）；利用激光束（2）首次从工件（1）上去除材料，其中从工件（1）上除去第一区域（4）并形成工件的新的第二侧面（5）；使工件（1）和/或激光束（2）相对于彼此在工件（1）和激光束（2）相对于彼此的与首次定向不同的位置中第二次定向，此时激光束对准第二侧面（5）或第一侧面（3）；利用激光束（2“、2““、2“““）从工件（1）上第二次去除材料，其中除去工件（1）的第二区域（12、18,、24），所述第二区域小于第一区域（4），并形成新的第三侧面（13、22、28），并且其中在第二次去除材料结束时在第三侧面（13、22、28）上形成的棱边为切削刃口（16、23、19）；其中激光器在首次去除材料和第二次去除材料时以所述激光器的光束轴线与去除材料开始的侧面成角度δ<β地定向，其中β是去除材料开始的侧面与通过去除材料形成的侧面之间的角度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·克鲁姆，
申请(专利权)人：瑞士路劳曼迪有限公司，
类型：发明
国别省市：