CN116178049A - 一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法及其装置 - Google Patents

一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及陶瓷加工领域，具体提供了一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法及其装置，方法包括：步骤1：利用激光加热装置加热氮化硅陶瓷工件，使得氮化硅陶瓷工件达到分解温度后分解成Si及N2，得到材质为Si的工件；步骤2：对材质为Si的工件进行机械加工。本发明通过高功率激光加热被加工工件，使其达到分解温度后分解成Si及N2，此时再对硬度较低的Si材质进行机械加工，提高加工质量，降低加工难度。

Description

一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法及其装置
技术领域
本发明涉及陶瓷加工领域，特别涉及一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法及其装置。
背景技术
陶瓷在成型烧结过程很难达到近净尺寸，其厚度和产品光洁度无法精确控制，需要对陶瓷进行后期精密加工。在陶瓷生产中，陶瓷精密加工占了很大一部分成本，且最终决定了陶瓷产品质量。常规的加工技术包括车削等机械加工技术，这些机械加工技术成熟可靠，但在陶瓷这一脆性材料领域也存在诸多问题，陶瓷中原有微裂纹或缺陷在脆性去除加工过程中可能会放大，造成陶瓷表面形貌或性能的劣化。为改善陶瓷产品质量，降低陶瓷生产成本，需开发新型加工工艺方法。
发明内容
本发明提供一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法及其装置，通过高功率激光加热氮化硅陶瓷工件，使其达到分解温度后分解成Si及N2，此时再对硬度较低的Si材质进行机械加工，提高加工质量，降低加工难度。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法，包括：
步骤1：利用激光加热装置加热氮化硅陶瓷工件，使得氮化硅陶瓷工件达到分解温度后分解成Si及N2，得到材质为Si的工件；
步骤2：对材质为Si的工件进行机械加工。
一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，应用于如所述的氮化硅陶瓷激光辅助加工方法，氮化硅陶瓷激光辅助加工装置包括激光加热装置，所述激光加热装置包括：
底座、第一支座，所述第一支座固定连接在底座上，所述第一支座上端固定连接有加热箱；
第一竖直电动伸缩驱动件，所述第一竖直电动伸缩驱动件的固定端固定连接在加热箱上端内壁；
激光加热头，所述激光加热头连接在所述第一竖直电动伸缩驱动件的伸缩段的端头；
水平隔板，所述水平隔板固定连接在加热箱内下部；
工件放置座，所述工件放置座安装在所述水平隔板上。
优选的，所述加热箱前侧设置箱门，所述加热箱内还设置平移机构，所述平移机构包括：
水平螺杆，所述水平螺杆与加热箱内下部转动连接，所述水平螺杆沿着左右方向布置，所述加热箱内下端安装第一电机，所述第一电机用于驱动水平螺杆旋转；
螺纹滑块，所述螺纹滑块螺纹连接在所述水平螺杆上，螺纹滑块上部滑动贯穿水平隔板，所述工件放置座固定连接在螺纹滑块上端。
优选的，还包括第一防护机构，所述第一防护机构包括：
固定套，所述固定套固定连接在第一竖直电动伸缩驱动件的伸缩段；
升降套，所述升降套滑动连接在第一竖直电动伸缩驱动件的伸缩段，所述固定套位于升降套的上方；
第二竖直电动伸缩驱动件，所述第二竖直电动伸缩驱动件的固定端与固定套连接，所述第二竖直电动伸缩驱动件的伸缩端与升降套连接；
两组左右对称的第一防护组，所述第一防护组包括：弧形板，所述弧形板的圆心位于其内侧，所述弧形板的上部与固定套转动连接；第一支撑杆，所述第一支撑杆下端与升降套转动连接，所述第一支撑杆上端转动连接有第一连接座，所述第一连接座与弧形板内侧连接。
优选的，还包括：防护及冷却机构，所述防护及冷却机构包括：
水平支撑板，所述水平支撑板固定连接在第一竖直电动伸缩驱动件的伸缩段；
两组左右对称的防护及冷却组，所述防护及冷却组包括：
辅助支撑块，所述辅助支撑块固定连接在加热箱上端内壁，所述辅助支撑块靠近第一竖直电动伸缩驱动件的一侧设置第一滑槽，所述水平支撑板的左部或右部滑动连接在对应的第一滑槽内；
限位凸起，所述限位凸起设置在第一滑槽内；
竖直支撑块，所述竖直支撑块沿着上下方向滑动贯穿限位凸起；
第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与竖直支撑块及第一滑槽内壁固定连接；
第一齿轮，所述第一齿轮通过前后方向的齿轮轴转动连接在第一滑槽内，所述第一齿轮上固定连接有V形座，所述V形座内安装有第一喷头，所述底座上端连接有冷却气源装置，所述冷却气源装置的冷气输入第一喷头，所述竖直支撑块下部的靠近第一齿轮的一侧设置啮合齿，所述啮合齿与第一齿轮啮合。
优选的，所述冷却气源装置包括：第一冷却箱，所述第一冷却箱固定连接在底座上端，所述第一冷却箱内连接有制冷器件，所述第一冷却箱上端固定连接有进风通道，进风通道连接有风机。
优选的，所述工件放置座包括：
固定座，所述固定座内部左侧设置第一空腔，所述第一空腔内沿着左右方向滑动连接有第一滑块，所述第一滑块上端为斜面一；
第一水平电动伸缩驱动件，所述第一水平电动伸缩驱动件安装在第一空腔内，所述第一水平电动伸缩驱动件用于驱动第一滑块运动；
第一安装杆，所述第一安装杆固定连接在固定座上端右部；
工件放置板，所述工件放置板右部通过前后方向的转轴与第一安装杆转动连接；
升降杆，所述升降杆沿着上下方向滑动贯穿第一空腔，所述升降杆下端设置弧形凸起，所述弧形凸起与斜面一接触，所述升降杆上端转动连接有第二连接座，所述第二连接座与工件放置板下端左部滑动连接。
优选的，所述加热箱右侧还设置冷却装置，所述冷却装置包括：第二冷却箱，所述第二冷却箱下端固定连接在底座上端，所述第二冷却箱内设置：
集合箱，所述集合箱固定连接在底座上端，所述集合箱连通冷却气源装置的冷气输出口；
第一中空安装座，所述第一中空安装座与第二冷却箱左侧壁固定连接，所述第一中空安装座下端通过进风管道连通集合箱，所述第一中空安装座上端设置若干通气孔；
水平密封板一，所述水平密封板一滑动贯穿进风管道右侧壁；
U形架，所述U形架开口朝向左侧，所述U形架下端左侧固定连接水平密封板一右端，所述U形架上端左侧位于第一中空安装座正上方，所述U形架与第一中空安装座右端设置第二弹簧；
所述加热箱右侧设置排出通道，所述排出通道下端为左高右低的斜面，排出通道贯穿第二冷却箱左侧。
优选的，所述加热箱左侧还连接有工件预处理装置，所述工件预处理装置包括：
预处理箱，所述预处理箱下端通过第二支座与底座上端固定连接；
支撑网，所述支撑网与预处理箱左右两侧内壁设置的第二滑槽沿着上下方向滑动连接，所述支撑网与第二滑槽内壁之间固定连接有第三弹簧；
水平轴，所述水平轴沿着前后方向布置，所述水平轴与预处理箱前后两侧转动连接；所述预处理箱外侧设置驱动电机，所述驱动电机用于驱动水平轴旋转；
第二齿轮、凸轮，所述第二齿轮、凸轮前后间隔的固定套接在水平轴上，所述凸轮与支撑网上端接触；
齿杆，所述齿杆沿着左右方向滑动连接在预处理箱内，所述齿杆的左端滑动贯穿预处理箱左侧，所述齿杆下端设置毛刷；
烘干器，所述烘干器安装在预处理箱上端内壁；
冲洗装置，所述冲洗装置连接在齿杆右端。
优选的，所述冲洗装置包括：
集水座，所述集水座固定连接在齿杆右端，所述集水座内设置左通道和右通道，所述左通道上端连接清水输入管，所述右通道上端连接有清洁液输入管，所述集水座下部设置混合腔，所述混合腔与左通道和右通道下端连；
第二喷头，所述第二喷头连接在集水座下端，所述第二喷头与所述混合腔连通；
第三竖直电动伸缩驱动件，所述第三竖直电动伸缩驱动件固定连接在集水座中间的安装腔内，所述安装腔位于左通道和右通道之间；
驱动块，所述驱动块包括：上下间隔的两个传动块，两个传动块之间连接有连接杆，上端的传动块上端与第三竖直电动伸缩驱动件下端固定连接；所述传动块包括：从上到下依次连接的右凸起段、竖直块段、左凸起段，所述右凸起段的右端设置斜面二，所述左凸起段的左端设置斜面三，所述斜面二和斜面三均左低右高，右凸起段的左端与竖直块段的左端为平齐的平面，左凸起段的右端与竖直块段的右端为平齐的平面；
两组封闭组，两组封闭组分别与两组传动块配合，所述封闭组包括：左传动杆，所述左传动杆右端设置弧形接触面一，所述弧形接触面一与右凸起段的左端接触，所述左传动杆与安装腔左侧内壁之间固定连接有第四弹簧，所述左传动杆左端设置水平密封板二，所述水平密封板二滑动贯穿左通道右端；右传动杆，所述右传动杆左端设置弧形接触面二，所述弧形接触面二与右凸起段的右端接触，所述右传动杆与安装腔右侧内壁之间固定连接有第五弹簧，所述右传动杆右端设置水平密封板三，所述水平密封板三滑动贯穿右通道左端。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的方法的流程图。
图2为本发明的激光加热装置的结构示意图。
图3为图2中A处的结构放大示意图。
图4为图2中B处的结构放大示意图。
图5为本发明的工件放置座的一种实施例的结构示意图。
图6为图2中C处的结构放大示意图。
图7为图2中D处的结构放大示意图。
图中：1、底座；2、第一支座；3、加热箱；31、排出通道；4、第一竖直电动伸缩驱动件；5、激光加热头；6、水平隔板；7、工件放置座；71、固定座；72、第一滑块；73、第一水平电动伸缩驱动件；74、第一安装杆；75、工件放置板；76、升降杆；77、第二连接座；81、水平螺杆；82、螺纹滑块；83、第一电机；9、第一防护机构；91、固定套；92、升降套；93、第二竖直电动伸缩驱动件；94、弧形板；95、第一支撑杆；96、第一连接座；101、水平支撑板；102、辅助支撑块；103、限位凸起；104、竖直支撑块；105、第一齿轮；106、V形座；107、第一喷头；11、冷却气源装置；111、第一冷却箱；112、进风通道；113、风机；12、冷却装置；121、第二冷却箱；122、集合箱；123、第一中空安装座；124、水平密封板一；125、U形架；126、进风管道；13、工件预处理装置；131、预处理箱；132、支撑网；133、水平轴；134、第二齿轮；135、凸轮；136、齿杆；137、毛刷；138、烘干器；14、冲洗装置；141、集水座；142、左通道；143、右通道；144、混合腔；145、第二喷头；146、第三竖直电动伸缩驱动件；147、安装腔；1481、右凸起段；1482、竖直块段；1483、左凸起段；149、连接杆；1410、左传动杆；1411、右传动杆；1412、水平密封板二；1413、水平密封板三。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1，本发明实施例提供了一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法，如图1所示，包括：
步骤1：利用激光加热装置加热氮化硅陶瓷工件，使得氮化硅陶瓷工件达到分解温度后分解成Si及N2，得到材质为Si的工件；
步骤2：对材质为Si的工件进行机械加工。
上述技术方案的有益效果为：本发明通过高功率激光加热被加工工件，使其达到分解温度后分解成Si及N2，此时再对硬度较低的Si材质进行机械加工，提高加工质量，降低加工难度。
实施例2，在实施例1的基础上，如图2所示，本发明实施例还提供了一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，应用于所述的氮化硅陶瓷激光辅助加工方法，氮化硅陶瓷激光辅助加工装置包括激光加热装置，所述激光加热装置包括：
底座1、第一支座2，所述第一支座2固定连接在底座1上，所述第一支座2上端固定连接有加热箱3；
第一竖直电动伸缩驱动件4，所述第一竖直电动伸缩驱动件4的固定端固定连接在加热箱3上端内壁；
激光加热头5，所述激光加热头5连接在所述第一竖直电动伸缩驱动件4的伸缩段的端头；
水平隔板6，所述水平隔板6固定连接在加热箱3内下部；
工件放置座7，所述工件放置座7安装在所述水平隔板6上。
本发明的激光加热头为现有技术，如可参照CN 215091783 U，本发明的激光加热装置与激光加热相关的其他结构和原理也可参照现有技术。
所述加热箱3前侧设置箱门。
可选的，本发明加热箱3还连接有控制器，所述控制器与第一竖直电动伸缩驱动件4、激光加热头5电连接，控制器用于集中控制本发明的电器件。第一竖直电动伸缩驱动件4可为电动伸缩杆或电动缸；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：打开箱门，将待加工的氮化硅陶瓷工件放置于工件放置座7，控制第一竖直电动伸缩驱动件4向下伸长，带动激光加热头5靠近氮化硅陶瓷工件，然后控制激光加热头5工作，加热氮化硅陶瓷工件，上述技术方案可根据需要调整激光加热头5距离氮化硅陶瓷工件的距离，以满足不同的加工需求。
实施例3，在实施例2的基础上，如图2所示，所述加热箱3内还设置平移机构，所述平移机构包括：
水平螺杆81，所述水平螺杆81与加热箱3内下部转动连接，所述水平螺杆81沿着左右方向布置，所述加热箱3内下端安装第一电机83，所述第一电机83用于驱动水平螺杆81旋转；
螺纹滑块82，所述螺纹滑块82螺纹连接在所述水平螺杆81上，螺纹滑块82上部滑动贯穿水平隔板6，所述工件放置座7固定连接在螺纹滑块82上端。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：控制第一电机83正反旋转，驱动水平螺杆81正反旋转，带动螺纹滑块82左右移动，从而带动螺纹滑块82上的工件放置座7左右移动，以调整工件放置座7的位置，从而调整氮化硅陶瓷工件的加工位置。
实施例4，在实施例2或3的基础上，如图2和4所示，还包括第一防护机构9，所述第一防护机构9包括：
固定套91，所述固定套91固定连接在第一竖直电动伸缩驱动件4的伸缩段；
升降套92，所述升降套92滑动连接在第一竖直电动伸缩驱动件4的伸缩段，所述固定套91位于升降套92的上方；
第二竖直电动伸缩驱动件93，所述第二竖直电动伸缩驱动件93的固定端与固定套91连接，所述第二竖直电动伸缩驱动件93的伸缩端与升降套92连接；
两组左右对称的第一防护组，所述第一防护组包括：弧形板94，所述弧形板94的圆心位于其内侧，所述弧形板94的上部与固定套91转动连接；第一支撑杆95，所述第一支撑杆95下端与升降套92转动连接，所述第一支撑杆95上端转动连接有第一连接座96，所述第一连接座96与弧形板94内侧连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：所述激光加热头5可拆卸连接在所述第一竖直电动伸缩驱动件4的伸缩段的端头，从而可根据需要更换激光加热头5；为了避免激光加热头5坠落，设置上述第一防护机构9，当需要使用激光加热头5时，弧形板94位于如图3所示位置，弧形板94之间的间隙仅仅用于通过激光管，当激光加热头5坠落时，直接落至弧形板94之间，避免激光加热头5继续坠落，容易摔坏。当需要更换激光加热头5时，控制第二竖直电动伸缩驱动件93向上收缩，带动升降套92向上移动，通过第一支撑杆95使得左右两个弧形板94相互远离打开，从而便于更换激光加热头5。
实施例5，在实施例2-4中任一项的基础上，如图2和3所示，还包括：防护及冷却机构，所述防护及冷却机构包括：
水平支撑板101，所述水平支撑板101固定连接在第一竖直电动伸缩驱动件4的伸缩段；
两组左右对称的防护及冷却组，所述防护及冷却组包括：
辅助支撑块102，所述辅助支撑块102固定连接在加热箱3上端内壁，所述辅助支撑块102靠近第一竖直电动伸缩驱动件4的一侧设置第一滑槽，所述水平支撑板101的左部或右部滑动连接在对应的第一滑槽内；
限位凸起103，所述限位凸起103设置在第一滑槽内；
竖直支撑块104，所述竖直支撑块104沿着上下方向滑动贯穿限位凸起103；
第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与竖直支撑块104及第一滑槽内壁固定连接；
第一齿轮105，所述第一齿轮105通过前后方向的齿轮轴转动连接在第一滑槽内，所述第一齿轮105上固定连接有V形座106，所述V形座106内安装有第一喷头107，所述底座1上端连接有冷却气源装置11，所述冷却气源装置11的冷气输入第一喷头107，所述竖直支撑块104下部的靠近第一齿轮105的一侧设置啮合齿，所述啮合齿与第一齿轮105啮合。
可选的，所述冷却气源装置11包括：第一冷却箱111，所述第一冷却箱111固定连接在底座1上端，所述第一冷却箱111内连接有制冷器件，所述第一冷却箱111上端固定连接有进风通道112，进风通道112连接有风机113。其中，制冷器件可为半导体制冷器件或者为其他的制冷器件；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：为了避免第一竖直电动伸缩驱动件4从加热箱3上端内壁坠落以及为对激光加热头5冷却，设置该防护及冷却机构；控制第一竖直电动伸缩驱动件4向下伸长，带动激光加热头5靠近氮化硅陶瓷工件，第一竖直电动伸缩驱动件4向下移动下压竖直支撑块104，第一竖直电动伸缩驱动件4始终支撑在竖直支撑块104及第一弹簧上，避免第一竖直电动伸缩驱动件4坠落，且上述下压竖直支撑块104通过啮合齿和第一齿轮105的配合带动第一齿轮105旋转，使得V形座106向上摆动，使得第一喷头107朝向激光加热头5，实现向激光加热头5喷冷却腔体，对激光加热头5散热，避免激光加热头5自身温度过高影响使用寿命；当激光加热完毕后，第一竖直电动伸缩驱动件4向上移动，使得竖直支撑块104在第一弹簧的弹力作用下向上移动，通过啮合齿和第一齿轮105的配合带动第一齿轮105旋转，使得V形座106向下摆动，使得第一喷头107朝向加工后的氮化硅陶瓷工件散热，以便于后续工序使用氮化硅陶瓷工件。
实施例6，在实施例2-5中任一项的基础上，如图2和5所示，所述工件放置座7包括：
固定座71，所述固定座71内部左侧设置第一空腔，所述第一空腔内沿着左右方向滑动连接有第一滑块72，所述第一滑块72上端为斜面一；
第一水平电动伸缩驱动件73，所述第一水平电动伸缩驱动件73安装在第一空腔内，所述第一水平电动伸缩驱动件73用于驱动第一滑块72运动；
第一安装杆74，所述第一安装杆74固定连接在固定座71上端右部；
工件放置板75，所述工件放置板75右部通过前后方向的转轴与第一安装杆74转动连接；
升降杆76，所述升降杆76沿着上下方向滑动贯穿第一空腔，所述升降杆76下端设置弧形凸起，所述弧形凸起与斜面一接触，所述升降杆76上端转动连接有第二连接座77，所述第二连接座77与工件放置板75下端左部滑动连接。
可选的，升降杆76与固定座71之间也可设置复位弹簧。
其中，该实施例中，可设置前后间隔的两个升降杆76，两个升降杆76的弧形凸起前后间隔的与斜面一接触。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：控制第一水平电动伸缩驱动件73伸缩，带动第一滑块72左右移动，通过弧形凸起与斜面一的接触可调整工件放置板75左端的高度，从而可使得工件放置板75右端绕着第一安装杆74旋转，调整工件放置板75的倾角，可在氮化硅陶瓷工件加工完成后，调整工件放置板75左高右低，使得加工完的氮化硅陶瓷工件自动通过排出通道31排出加热箱3。
实施例7，在实施例2-6中任一项的基础上，如图2和6所示，所述加热箱3右侧还设置冷却装置12，所述冷却装置12包括：第二冷却箱121，所述第二冷却箱121下端固定连接在底座1上端，所述第二冷却箱121内设置：
集合箱122，所述集合箱122固定连接在底座1上端，所述集合箱122连通冷却气源装置11的冷气输出口；
第一中空安装座123，所述第一中空安装座123与第二冷却箱121左侧壁固定连接，所述第一中空安装座123下端通过进风管道126连通集合箱122，所述第一中空安装座123上端设置若干通气孔；
水平密封板一124，所述水平密封板一124滑动贯穿进风管道126右侧壁；
U形架125，所述U形架125开口朝向左侧，所述U形架125下端左侧固定连接水平密封板一124右端，所述U形架125上端左侧位于第一中空安装座123正上方，所述U形架125与第一中空安装座123右端设置第二弹簧；
所述加热箱3右侧设置排出通道31，所述排出通道31下端为左高右低的斜面，排出通道31贯穿第二冷却箱121左侧。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：加工完的氮化硅陶瓷工件自动通过排出通道31直接落至第一中空安装座123的上端，在氮化硅陶瓷工件的冲力作用下，U形架125向右滑动，带动水平密封板一124打开进风管道，使得冷却气体通过进风管道126进入第一中空安装座123，通过第一中空安装座123上端的通气孔喷出，对第一中空安装座123上端的氮化硅陶瓷工件进行冷却；当氮化硅陶瓷工件未落至第一中空安装座123的上端，如图6所示，水平密封板一124密封进风管道126，实现阻断冷却空气，上述技术方案实现氮化硅陶瓷工件落至第一中空安装座123的上端时，才打开进风管道126，避免长时间打开进风管道造成能源的浪费。
实施例8，在实施例2-7中任一项的基础上，如图2和7所示，所述加热箱3左侧还连接有工件预处理装置13，所述工件预处理装置13包括：
预处理箱131，所述预处理箱131下端通过第二支座与底座1上端固定连接；
支撑网132，所述支撑网132与预处理箱131左右两侧内壁设置的第二滑槽沿着上下方向滑动连接，所述支撑网132与第二滑槽内壁之间固定连接有第三弹簧；
水平轴133，所述水平轴133沿着前后方向布置，所述水平轴133与预处理箱131前后两侧转动连接；所述预处理箱131外侧设置驱动电机，所述驱动电机用于驱动水平轴133旋转；
第二齿轮134、凸轮135，所述第二齿轮134、凸轮135前后间隔的固定套91接在水平轴133上，所述凸轮135与支撑网132上端接触；
齿杆136，所述齿杆136沿着左右方向滑动连接在预处理箱131内，所述齿杆136的左端滑动贯穿预处理箱131左侧，所述齿杆136下端设置毛刷137；
烘干器138，所述烘干器138安装在预处理箱131上端内壁；
冲洗装置14，所述冲洗装置14连接在齿杆136右端。
其中，该实施例中，预处理箱131前侧设置箱门。
上述技术方案工作原理和有益效果为：当氮化硅陶瓷工件表面脏污(灰尘)过多，容易影响氮化硅陶瓷工件的加工质量，因此设置该工件预处理装置13。打开预处理箱131前侧的箱门，将氮化硅陶瓷工件放置到支撑网132上，控制驱动电机工作带动水平轴133旋转，从而带动凸轮135和第二齿轮134旋转，第二齿轮134旋转可带动齿杆136沿着左右方向移动，带动齿杆136上的毛刷137沿着左右方向移动对氮化硅陶瓷工件的表面进行清扫，同时冲洗装置14对氮化硅陶瓷工件进行冲洗，凸轮135旋转推动支撑网132同时配合第三弹簧可带动支撑网132上下移动，以加快支撑网132上水和脏污的排出，有利于后续的烘干。
实施例9，在实施例8的基础上，如图2和7所示，所述冲洗装置14包括：
集水座141，所述集水座141固定连接在齿杆136右端，所述集水座141内设置左通道142和右通道143，所述左通道142上端连接清水输入管，所述右通道143上端连接有清洁液输入管，所述集水座141下部设置混合腔144，所述混合腔144与左通道142和右通道143下端连；
第二喷头145，所述第二喷头145连接在集水座141下端，所述第二喷头145与所述混合腔144连通；
第三竖直电动伸缩驱动件146，所述第三竖直电动伸缩驱动件146固定连接在集水座141中间的安装腔147内，所述安装腔147位于左通道142和右通道143之间；
驱动块，所述驱动块包括：上下间隔的两个传动块，两个传动块之间连接有连接杆149，上端的传动块上端与第三竖直电动伸缩驱动件146下端固定连接；所述传动块包括：从上到下依次连接的右凸起段1481、竖直块段1482、左凸起段1483，所述右凸起段1481的右端设置斜面二，所述左凸起段1483的左端设置斜面三，所述斜面二和斜面三均左低右高，右凸起段1481的左端与竖直块段1482的左端为平齐的平面，左凸起段1483的右端与竖直块段1482的右端为平齐的平面；
两组封闭组，两组封闭组分别与两组传动块配合，所述封闭组包括：左传动杆1410，所述左传动杆1410右端设置弧形接触面一，所述弧形接触面一与右凸起段1481的左端接触，所述左传动杆1410与安装腔147左侧内壁之间固定连接有第四弹簧，所述左传动杆1410左端设置水平密封板二1412，所述水平密封板二1412滑动贯穿左通道142右端；右传动杆1411，所述右传动杆1411左端设置弧形接触面二，所述弧形接触面二与右凸起段1481的右端接触，所述右传动杆1411与安装腔147右侧内壁之间固定连接有第五弹簧，所述右传动杆1411右端设置水平密封板三1413，所述水平密封板三1413滑动贯穿右通道143左端。
上述清洁液可为用于氮化硅陶瓷工件除污的液体；本发明可在预处理箱131上端设置清水箱和清洁液储存箱，清水箱下端的出水口连接清水输入管，清洁液储存箱下端的出水口连接清洁液输入管。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本发明可根据需要打开左通道142的任一或同时打开左通道142和右通道143，同时打开左通道142和右通道143，可用于将清水及清洁液进行混合后再排出；当仅仅需要打开左通道142时，如图7所示(此时可用于清洁液清洗完后的冲洗)，此时上下两个弧形接触面一分别与两个右凸起段1481的左端接触，上下两个弧形接触面二分别与两个右凸起段1481的右上端接触；当需要同时打开左通道142和右通道143时(此时可用于清洁液和清水混合后的冲洗)，控制第三竖直电动伸缩驱动件146向下伸长，使得两个弧形接触面一与两个竖直块段1482左端接触，两个弧形接触面二与两个竖直块段1482右端接触；当需要封闭左通道142时，控制第三竖直电动伸缩驱动件146向上收缩，使得两个弧形接触面一分别与两个左凸起段1483的左端下部接触。
上述技术方案通过第三竖直电动伸缩驱动件146一个驱动件即可实现对左通道142和右边通道的控制，控制方便；且每个通道的封闭均通过上述两个水平密封板二1412或水平密封板三1413，密封可靠。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种氮化硅陶瓷激光辅助加工方法，其特征在于，包括：
步骤1：利用激光加热装置加热氮化硅陶瓷工件，使得氮化硅陶瓷工件达到分解温度后分解成Si及N2，得到材质为Si的工件；
步骤2：对材质为Si的工件进行机械加工。
2.一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，应用于如权利要求1所述的氮化硅陶瓷激光辅助加工方法，其特征在于，氮化硅陶瓷激光辅助加工装置包括激光加热装置，所述激光加热装置包括：
底座(1)、第一支座(2)，所述第一支座(2)固定连接在底座(1)上，所述第一支座(2)上端固定连接有加热箱(3)；
第一竖直电动伸缩驱动件(4)，所述第一竖直电动伸缩驱动件(4)的固定端固定连接在加热箱(3)上端内壁；
激光加热头(5)，所述激光加热头(5)连接在所述第一竖直电动伸缩驱动件(4)的伸缩段的端头；
水平隔板(6)，所述水平隔板(6)固定连接在加热箱(3)内下部；
工件放置座(7)，所述工件放置座(7)安装在所述水平隔板(6)上。
3.根据权利要求2所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，所述加热箱(3)前侧设置箱门，所述加热箱(3)内还设置平移机构，所述平移机构包括：
水平螺杆(81)，所述水平螺杆(81)与加热箱(3)内下部转动连接，所述水平螺杆(81)沿着左右方向布置，所述加热箱(3)内下端安装第一电机(83)，所述第一电机(83)用于驱动水平螺杆(81)旋转；
螺纹滑块(82)，所述螺纹滑块(82)螺纹连接在所述水平螺杆(81)上，螺纹滑块(82)上部滑动贯穿水平隔板(6)，所述工件放置座(7)固定连接在螺纹滑块(82)上端。
4.根据权利要求2所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，还包括第一防护机构(9)，所述第一防护机构(9)包括：
固定套(91)，所述固定套(91)固定连接在第一竖直电动伸缩驱动件(4)的伸缩段；
升降套(92)，所述升降套(92)滑动连接在第一竖直电动伸缩驱动件(4)的伸缩段，所述固定套(91)位于升降套(92)的上方；
第二竖直电动伸缩驱动件(93)，所述第二竖直电动伸缩驱动件(93)的固定端与固定套(91)连接，所述第二竖直电动伸缩驱动件(93)的伸缩端与升降套(92)连接；
两组左右对称的第一防护组，所述第一防护组包括：弧形板(94)，所述弧形板(94)的圆心位于其内侧，所述弧形板(94)的上部与固定套(91)转动连接；第一支撑杆(95)，所述第一支撑杆(95)下端与升降套(92)转动连接，所述第一支撑杆(95)上端转动连接有第一连接座(96)，所述第一连接座(96)与弧形板(94)内侧连接。
5.根据权利要求2或4所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，还包括：防护及冷却机构，所述防护及冷却机构包括：
水平支撑板(101)，所述水平支撑板(101)固定连接在第一竖直电动伸缩驱动件(4)的伸缩段；
两组左右对称的防护及冷却组，所述防护及冷却组包括：
辅助支撑块(102)，所述辅助支撑块(102)固定连接在加热箱(3)上端内壁，所述辅助支撑块(102)靠近第一竖直电动伸缩驱动件(4)的一侧设置第一滑槽，所述水平支撑板(101)的左部或右部滑动连接在对应的第一滑槽内；
限位凸起(103)，所述限位凸起(103)设置在第一滑槽内；
竖直支撑块(104)，所述竖直支撑块(104)沿着上下方向滑动贯穿限位凸起(103)；
第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与竖直支撑块(104)及第一滑槽内壁固定连接；
第一齿轮(105)，所述第一齿轮(105)通过前后方向的齿轮轴转动连接在第一滑槽内，所述第一齿轮(105)上固定连接有V形座(106)，所述V形座(106)内安装有第一喷头(107)，所述底座(1)上端连接有冷却气源装置(11)，所述冷却气源装置(11)的冷气输入第一喷头(107)，所述竖直支撑块(104)下部的靠近第一齿轮(105)的一侧设置啮合齿，所述啮合齿与第一齿轮(105)啮合。
6.根据权利要求5所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，所述冷却气源装置(11)包括：第一冷却箱(111)，所述第一冷却箱(111)固定连接在底座(1)上端，所述第一冷却箱(111)内连接有制冷器件，所述第一冷却箱(111)上端固定连接有进风通道(112)，进风通道(112)连接有风机(113)。
7.根据权利要求2所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，所述工件放置座(7)包括：
固定座(71)，所述固定座(71)内部左侧设置第一空腔，所述第一空腔内沿着左右方向滑动连接有第一滑块(72)，所述第一滑块(72)上端为斜面一；
第一水平电动伸缩驱动件(73)，所述第一水平电动伸缩驱动件(73)安装在第一空腔内，所述第一水平电动伸缩驱动件(73)用于驱动第一滑块(72)运动；
第一安装杆(74)，所述第一安装杆(74)固定连接在固定座(71)上端右部；
工件放置板(75)，所述工件放置板(75)右部通过前后方向的转轴与第一安装杆(74)转动连接；
升降杆(76)，所述升降杆(76)沿着上下方向滑动贯穿第一空腔，所述升降杆(76)下端设置弧形凸起，所述弧形凸起与斜面一接触，所述升降杆(76)上端转动连接有第二连接座(77)，所述第二连接座(77)与工件放置板(75)下端左部滑动连接。
8.根据权利要求2所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，所述加热箱(3)右侧还设置冷却装置(12)，所述冷却装置(12)包括：第二冷却箱(121)，所述第二冷却箱(121)下端固定连接在底座(1)上端，所述第二冷却箱(121)内设置：
集合箱(122)，所述集合箱(122)固定连接在底座(1)上端，所述集合箱(122)连通冷却气源装置(11)的冷气输出口；
第一中空安装座(123)，所述第一中空安装座(123)与第二冷却箱(121)左侧壁固定连接，所述第一中空安装座(123)下端通过进风管道(126)连通集合箱(122)，所述第一中空安装座(123)上端设置若干通气孔；
水平密封板一(124)，所述水平密封板一(124)滑动贯穿进风管道(126)右侧壁；
U形架(125)，所述U形架(125)开口朝向左侧，所述U形架(125)下端左侧固定连接水平密封板一(124)右端，所述U形架(125)上端左侧位于第一中空安装座(123)正上方，所述U形架(125)与第一中空安装座(123)右端设置第二弹簧；
所述加热箱(3)右侧设置排出通道(31)，所述排出通道(31)下端为左高右低的斜面，排出通道(31)贯穿第二冷却箱(121)左侧。
9.根据权利要求2所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，所述加热箱(3)左侧还连接有工件预处理装置(13)，所述工件预处理装置(13)包括：
预处理箱(131)，所述预处理箱(131)下端通过第二支座与底座(1)上端固定连接；
支撑网(132)，所述支撑网(132)与预处理箱(131)左右两侧内壁设置的第二滑槽沿着上下方向滑动连接，所述支撑网(132)与第二滑槽内壁之间固定连接有第三弹簧；
水平轴(133)，所述水平轴(133)沿着前后方向布置，所述水平轴(133)与预处理箱(131)前后两侧转动连接；所述预处理箱(131)外侧设置驱动电机，所述驱动电机用于驱动水平轴(133)旋转；
第二齿轮(134)、凸轮(135)，所述第二齿轮(134)、凸轮(135)前后间隔的固定套(91)接在水平轴(133)上，所述凸轮(135)与支撑网(132)上端接触；
齿杆(136)，所述齿杆(136)沿着左右方向滑动连接在预处理箱(131)内，所述齿杆(136)的左端滑动贯穿预处理箱(131)左侧，所述齿杆(136)下端设置毛刷(137)；
烘干器(138)，所述烘干器(138)安装在预处理箱(131)上端内壁；
冲洗装置(14)，所述冲洗装置(14)连接在齿杆(136)右端。
10.根据权利要求9所述的一种氮化硅陶瓷激光辅助加工装置，其特征在于，所述冲洗装置(14)包括：
集水座(141)，所述集水座(141)固定连接在齿杆(136)右端，所述集水座(141)内设置左通道(142)和右通道(143)，所述左通道(142)上端连接清水输入管，所述右通道(143)上端连接有清洁液输入管，所述集水座(141)下部设置混合腔(144)，所述混合腔(144)与左通道(142)和右通道(143)下端连；
第二喷头(145)，所述第二喷头(145)连接在集水座(141)下端，所述第二喷头(145)与所述混合腔(144)连通；
第三竖直电动伸缩驱动件(146)，所述第三竖直电动伸缩驱动件(146)固定连接在集水座(141)中间的安装腔(147)内，所述安装腔(147)位于左通道(142)和右通道(143)之间；
驱动块，所述驱动块包括：上下间隔的两个传动块，两个传动块之间连接有连接杆(149)，上端的传动块上端与第三竖直电动伸缩驱动件(146)下端固定连接；所述传动块包括：从上到下依次连接的右凸起段(1481)、竖直块段(1482)、左凸起段(1483)，所述右凸起段(1481)的右端设置斜面二，所述左凸起段(1483)的左端设置斜面三，所述斜面二和斜面三均左低右高，右凸起段(1481)的左端与竖直块段(1482)的左端为平齐的平面，左凸起段(1483)的右端与竖直块段(1482)的右端为平齐的平面；
两组封闭组，两组封闭组分别与两组传动块配合，所述封闭组包括：左传动杆(1410)，所述左传动杆(1410)右端设置弧形接触面一，所述弧形接触面一与右凸起段(1481)的左端接触，所述左传动杆(1410)与安装腔(147)左侧内壁之间固定连接有第四弹簧，所述左传动杆(1410)左端设置水平密封板二(1412)，所述水平密封板二(1412)滑动贯穿左通道(142)右端；右传动杆(1411)，所述右传动杆(1411)左端设置弧形接触面二，所述弧形接触面二与右凸起段(1481)的右端接触，所述右传动杆(1411)与安装腔(147)右侧内壁之间固定连接有第五弹簧，所述右传动杆(1411)右端设置水平密封板三(1413)，所述水平密封板三(1413)滑动贯穿右通道(143)左端。
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