一种pdc片的倒角加工方法
【专利摘要】本发明提供一种PDC片的倒角加工方法，激光器的激光探头保持不动，所述激光器定向发出脉冲，工作台向所述激光探头方向移动，工作台的卡具夹持PDC片相对所述激光探头旋转，所述PDC片的PDC超硬层与所述激光探头的位置相对应；其中：所述激光器定向发出脉冲的频率为20-200kHz；所述激光器发出的单脉冲能量为20-200μJ；所述工作台的移动速度为1-10mm/s；所述PDC片的旋转速度为5-1000rpm。用激光加工工艺替代传统的磨削方式，大幅度提高了倒角的加工效率，并通过对激光加工工艺的参数进行限定，明显改善了倒角的表面质量。
【专利说明】—种PDC片的倒角加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超硬材料加工领域，具体涉及一种PDC片的倒角加工方法。
【背景技术】
[0002]聚晶金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compact7F1DC)是采用金刚石微粉与硬质合金衬底在超高压高温条件下烧结而成的一种新型功能材料，它既具有金刚石的高硬度、高耐磨性与导热性，又具有硬质合金的强度与抗冲击韧性，是制造切削刀具、钻井钻头及其他耐磨工具的理想材料。但是对于PDC片的金刚石超硬层的倒角，目前普遍采用磨削方式进行加工极易造成微小的机械损伤，在一定程度上影响了倒角面的表面质量，而且加工效率也亟待进一步提高。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种PDC片的倒角加工方法，旨在通过激光加工工艺实现对PDC片的倒角加工。
[0004]本发明采用的技术方案具体为:一种PDC片的倒角加工方法，激光器的激光探头保持不动，所述激光器定向发出脉冲，工作台向所述激光探头方向移动，工作台的卡具夹持PDC片相对所述激光探头旋转，所述PDC片的PDC超硬层与所述激光探头的位置相对应；其中:所述激光器定向发出脉冲的频率为20-200kHz ;所述激光器发出的单脉冲能量为20-200 μ J ;所述工作台的移动速度为1-lOmm/s，所述PDC片的旋转速度为5_1000rpm。
[0005]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述激光器定向发出脉冲的频率为80_130kHz，所述激光器发出的单脉冲能量为200 μ J，所述工作台的移动速度为5-8mm/s，所述PDC的旋转速度为100-1000rpm。
[0006]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述激光器为纳秒激光器。
[0007]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述纳秒激光器为绿光纳秒激光器。
[0008]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述纳秒激光器采用气体冷却喷嘴。
[0009]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述纳秒激光器的振镜扫描速度为100-1000mm/so
[0010]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述纳秒激光器的功率为10-50W，所述纳秒激光器的脉宽为l-10ns。
[0011]在上述PDC片的倒角加工方法中，所述纳秒激光器的功率为15-25W，所述纳秒激光器的脉宽为2_5ns。
[0012]本发明产生的有益效果是:
[0013]传统的磨削方式进行加工，消耗的人力成本是本发明提供的激光加工方法的至少两倍，但生产效率却不及所述激光加工方法的一半；本发明通过对激光加工工艺的参数进行选择，大幅度提升了 PDC片的倒角加工效率，可实现任意厚度PDC片的PCD超硬层任意角度的倒角加工而不用更换设备，而且采用纳秒激光器没有机械损伤，且倒角面的热烧伤明显减少，提闻了加工面的表面质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0015]图1为PDC片的结构示意图。
[0016]图中:1、合金基体2、roc超硬层3、倒角位置。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0018]如图1所示的roc片，包括烧结而成的合金基体I和PDC超硬层2 (金刚石层)，在PDC超硬层2的外端加工有倒角，与传统的磨削不同，本发明采用激光加工工艺实现倒角的加工。
[0019]激光加工工艺的基本步骤是激光器的激光探头保持不动，激光器定向发出高频(20-200kHz，优选为80-130kHz)高能量(20-200 μ J，优选为200 μ J)的脉冲，首先工作台相激光探头的方向移动完成定位(移动速度为l-10mm/s,优选为5_8mm/s),然后工作台的卡具夹持着待加工倒角的PDC片，使其相对激光探头高速旋转(转速为5-1000rpm，优选为lOO-lOOOrpm，该转速是根据脉冲频率、PDC片的外圆以及倒角角度等参数计算得出的。)旋转，PDC超硬层2与激光探头的位置相对应。
[0020]作为一种优选，激光器选用纳秒激光器中的绿光纳秒激光器，且激光器采用纳秒激光器采用高速气体冷却喷嘴，激光器的其他参数包括:
[0021]振镜扫描速度为100-1000mm/s ；
[0022]功率为10_50W(优选为 15-25W)；
[0023]脉宽为1-1Ons (优选为 2_5ns)。
[0024]通过采用上述参数限定二选择的激光器，可实现roc片0-90°内任意角度的倒角加工，且倒角面的热烧伤得以大幅减少。
[0025]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种PDC片的倒角加工方法，其特征在于，激光器的激光探头保持不动，所述激光器定向发出脉冲，工作台向所述激光探头方向移动，工作台的卡具夹持PDC片相对所述激光探头旋转，所述PDC片的PDC超硬层与所述激光探头的位置相对应；其中: 所述激光器定向发出脉冲的频率为20-200kHz ； 所述激光器发出的单脉冲能量为20-200 μ J ； 所述工作台的移动速度为1-lOmm/s ； 所述PDC片的旋转速度为5-1000rpm。
2.根据权利要求1所述的PDC片的倒角加工方法，其特征在于，所述激光器定向发出脉冲的频率为80-130kHz，所述激光器发出的单脉冲能量为200 μ J，所述工作台的移动速度为5-8mm/s，所述PDC片的旋转速度为lOO-lOOOrpm。
3.根据权利要求1所述的roc片的倒角加工方法，其特征在于，所述激光器为纳秒激光器。
4.根据权利要求3所述的PDC片的倒角加工方法，其特征在于，所述纳秒激光器为绿光纳秒激光器。
5.根据权利要求4所述的roc片的倒角加工方法，其特征在于，所述纳秒激光器采用气体冷却喷嘴。
6.根据权利要求3所述的PDC片的倒角加工方法，其特征在于，所述纳秒激光器的振镜扫描速度为100-1000mm/s。
7.根据权利要求3所述的PDC片的倒角加工方法，其特征在于，所述纳秒激光器的功率为10-50W，所述纳秒激光器的脉宽为1-1Ons。
8.根据权利要求3所述的PDC片的倒角加工方法，其特征在于，所述纳秒激光器的功率为15-25W，所述纳秒激光器的脉宽为2-5ns。
【文档编号】B23K26/40GK104384721SQ201410563429
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】陈继锋, 陈工作, 李世界 申请人:廊坊西波尔钻石技术有限公司