CN218135779U - 一种激光切割pcd复合片用快速定位卡具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于PCD复合片加工设备技术领域，尤其涉及一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具。所述定位卡具为对称结构，包括活动连接的卡具底座和切割卡具，卡具底座从上到下依次包括定位挡板、支撑平台以及支撑底座，定位挡板侧部活动连接有精调支撑块，精调支撑块上固定连接有驱动固定装置；切割卡具与所述卡具底座形状相适应，活动放置于卡具底座的支撑平台上，切割卡具上设置有上下贯穿的通槽、紧固螺丝以及定位槽，定位槽位于切割卡具的对称轴上。本实用新型通过调节精调支撑块和驱动固定装置可对切割卡具的位置进行精细调整，保证对位的准确性，从而提高切割精度，双面切割时无需二次定位，大大节省加工时间，提高加工效率。

Description

一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具

技术领域

本实用新型属于PCD复合片加工设备技术领域，尤其涉及一种激光切割 PCD复合片用快速定位卡具。

背景技术

随着现代制造业对材料加工要求的不断提高，对于各种难以加工的超硬复合材料，传统的加工刀具已不能满足高速切削的需求，需要使用专门的超硬刀具。 PCD(金刚石)复合片是由多晶金刚石层与硬质合金衬底在超高压高温下烧结而成的超硬复合材料，具有金刚石的硬度和耐磨性以及硬质合金的抗冲击韧性，是一种卓越的切削与钻探工具材料，已经成为现代材料加工尤其超硬等特性材料加工中不可缺少的重要工具。

PCD复合片通常需要切割成一定的形状以满足材料加工的需要。激光切割作为一种新型的复合片切割方式，具有效率高、损耗小、无污染以及切割质量好等优势，广泛应用于PCD复合片切割。在利用激光进行切割时，用于装夹复合片的卡具对于切割过程的准确定位具有重要作用，是保证切割精度的关键组件之一。但是由于激光设备本身属性限制，激光切割具有一定的有效切深，当PCD 复合片总厚度超过激光有效切深的时候，采用单面切割会导致切割效率急剧降低，同时会导致切缝变宽，影响产品质量。常用的解决方法是采用单边定位、双面切割，利用传统的卡具进行反面切割时，通常采用CCD实时监控、人工调整的方式来确定反面切割的定位点，在进行翻面后需要由操作人员手动进行重新定位找点，效率低且定位误差大，影响加工效果。同时传统定位卡具对卡具本身的加工精度要求高，在使用过程中由于激光切割的热效应，会导致卡具变形，导致定位不准，因此需要经常更换卡具以保证切割精度，大大降低了卡具的使用寿命。

发明内容

本实用新型提供了一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，用以解决现有的装置定位缓慢、需要多次定位、寿命较低的问题，提高加工效率和切割精度，延长卡具使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，所述定位卡具为对称结构，包括活动连接的卡具底座和切割卡具；

所述卡具底座从上到下依次包括定位挡板、支撑平台以及支撑底座，所述定位挡板、所述支撑平台以及所述支撑底座一体成型；所述定位挡板侧部活动连接有精调支撑块，所述精调支撑块上固定连接有驱动固定装置；所述支撑底座上设置有多个固定通孔；

所述切割卡具与所述卡具底座形状相适应，活动放置于所述卡具底座的支撑平台上；所述切割卡具中部设置有上下贯穿的第二通槽，所述第二通槽内可容纳放置PCD复合片；所述切割卡具上设置有紧固螺丝，所述紧固螺丝贯穿所述切割卡具的侧壁与所述PCD复合片相抵持，将所述PCD复合片固定在所述第二通槽内；所述切割卡具上还设置有定位槽，所述定位槽位于所述切割卡具的对称轴上。

进一步地，所述支撑平台与所述切割卡具均为对称的“八”字型凸块结构，所述支撑平台和所述支撑底座中部开设有相互贯穿的第一通槽。

优选地，所述第一通槽开口面积大于所述第二通槽开口面积。

进一步地，所述定位挡板包括第一定位挡板和第二定位挡板，所述第一定位挡板和所述第二定位挡板设置于所述支撑平台上方，与所述支撑平台的“八”字型斜边对齐。

进一步地，所述驱动固定装置包括调节螺丝和锁紧装置，所述锁紧装置套接在所述调节螺丝上。

进一步地，所述精调支撑块包括第一精调支撑块和第二精调支撑块，所述调节螺丝包括第一调节螺丝和第二调节螺丝，所述锁紧装置包括第一锁紧装置和第二锁紧装置；所述第一精调支撑块通过所述第一调节螺丝与所述第一定位挡板活动连接，所述第二精调支撑块通过所述第二调节螺丝与所述第二定位挡板活动连接。

进一步地，所述第一调节螺丝一端与所述第一精调支撑块固定连接，另一端垂直穿过所述第一定位挡板；所述第二调节螺丝一端与所述第二精调支撑块固定连接，另一端垂直穿过所述第二定位挡板。

进一步地，所述第一精调支撑块在所述第一调节螺丝的作用下沿着所述第一调节螺丝螺杆的方向进行微移，并通过所述第一锁紧装置进行固定；所述第二精调支撑块在所述第二调节螺丝的作用下沿着所述第二调节螺丝螺杆的方向进行微移，并通过所述第二锁紧装置进行固定。

进一步地，所述第一调节螺丝与所述第二调节螺丝的数量分别至少为两个；优选地，所述第一调节螺丝与所述第二调节螺丝的数量分别为三个。

进一步地，所述第一精调支撑块和所述第二精调支撑块内部分别嵌接有至少一个强力磁铁；优选地，所述第一精调支撑块和所述第二精调支撑块内部分别嵌接有四个强力磁铁。

进一步地，所述定位卡具为硬质钢；优选地，所述定位卡具为45#钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述激光切割PCD复合片用快速定位卡具包括卡具底座和切割卡具，卡具底座上设置有精调支撑块和驱动固定装置，通过调节精调支撑块和驱动固定装置可对切割卡具的位置进行精细调整，保证对位的准确性，从而提高切割精度；同时利用本装置可仅在切割前进行对位调整，双面切割进行翻面时可以直接进行镜像切割，无需二次定位，大大节省加工时间，提高加工效率。

(2)本实用新型所述激光切割PCD复合片用快速定位卡具仅起到支撑作用，主要通过精调支撑块和驱动定位装置进行调整定位，对于卡具底座和切割卡具的材料性能以及加工精度要求较低，大大降低生产成本。

(3)本实用新型所述激光切割PCD复合片用快速定位卡具在使用过程中出现损耗导致精度降低时，可通过调节精调支撑块的位置、修磨精调支撑块、更换精调支撑块等方式来恢复精度，大大延长卡具的使用寿命。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。

图1为本实用新型所述激光切割PCD复合片用快速定位卡具一个角度示意图；

图2本实用新型所述激光切割PCD复合片用快速定位卡具另一个角度的示意图；

图3本实用新型所述激光切割PCD复合片用快速定位卡具的仰视图；

附图标记说明：

100、卡具底座；110、支撑底座；120、支撑平台；131、第一定位挡板；132、第二定位挡板；141、第一精调支撑块；142、第二精调支撑块；151、第一调节螺丝；152、第二调节螺丝；161、第一锁紧装置；162、第二锁紧装置；170、第一通槽；180、固定通孔；190、强力磁铁；200、切割卡具；210、紧固螺丝；220、第二通槽；230、定位槽；300、PCD复合片。

具体实施方式

下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，参照图1-3所示，所述定位卡具为对称结构，包括活动连接的卡具底座100和切割卡具200；所述卡具底座 100从上到下依次包括定位挡板、支撑平台120以及支撑底座110，所述定位挡板、所述支撑平台120以及所述支撑底座110一体成型；所述定位挡板侧部活动连接有精调支撑块，所述精调支撑块上固定连接有驱动固定装置；所述支撑底座上设置有多个固定通孔180，用于将卡具底座固定在工作台面；作为本实用新型的一种优选实施例，所述固定通孔180的数目为五个；所述切割卡具200与所述卡具底座100形状相适应，活动放置于所述卡具底座100的支撑平台120 上；所述切割卡具200中部设置有上下贯穿的第二通槽220，所述第二通槽200 内可容纳放置PCD复合片300；所述切割卡具200上设置有紧固螺丝210，所述紧固螺丝贯穿所述切割卡具的侧壁与所述PCD复合片相抵持，将所述PCD复合片固定在所述第二通槽内，通过调节紧固螺丝在第二通槽内的长度，可将PCD复合片悬空固定在第二通槽内；所述切割卡具上还设置有定位槽230，所述定位槽位于所述切割卡具的对称轴上，用于提供定位的基准点；本实用新型的定位槽还可以为定位孔、定位点等其它结构或者标记，本实用新型对此不做限定。

通过设置分离的卡具底座和切割卡具，便于复合片的灵活安装同时满足切割卡具和复合片的同步翻面，适应于PCD复合片的双面切割；通过在卡具底座的支撑平台上方边缘设置定位挡板，可对切割卡具进行简单定位，同时设置精调支撑块和驱动固定装置配合，可对切割卡具的位置进行精细调整，保证对位的准确性，从而提高切割精度，并且当卡具在使用过程中出现磨损导致精度降低时，可通过调节精调支撑块的位置、修磨精调支撑块、更换精调支撑块等方式来恢复精度，而不需要将整套卡具报废处理，延长使用寿命，降低加工成本。

具体地，参照图3所示，所述支撑平台与所述切割卡具均为对称的“八”字型凸块结构，所述支撑平台和所述支撑底座中部开设有相互贯穿的第一通槽 170；所述第一通槽170开口面积大于所述第二通槽220开口面积，用于防止出现PCD复合片与支撑平台平面相互接触或者重合的情况；所述定位挡板包括第一定位挡板131和第二定位挡板132，所述第一定位挡板131和所述第二定位挡板132设置于所述支撑平台上方，与所述支撑平台的“八”字型斜边对齐。通过在支撑平台以及支撑底座中部设计通槽结构，使得PCD复合片悬空放置，便于激光切割过程进行散热，同时可以避免复合片直接放置于平面时由于激光穿透造成平面光滑度受损，进而影响PCD复合片表面质量的情况出现，而且采用通槽设计可以大大节约原材料的使用，降低生产成本；通过设置定位挡板呈“八”字形分布，同时利用紧固螺丝，实现三边定位，保证正反面切割时能够快速找到定位中心，实现准确定位。

具体地，所述驱动固定装置包括调节螺丝和锁紧装置，所述锁紧装置套接在所述调节螺丝上，利用调节螺丝驱动精调支撑块进行位置上的微调，保证双面切割时定位的准确性，同时利用锁紧装置进行固定，防止激光切割过程切割卡具出现位置偏移，导致切割不准确。所述精调支撑块包括第一精调支撑块141和第二精调支撑块142，所述调节螺丝包括第一调节螺丝151和第二调节螺丝152，所述锁紧装置包括第一锁紧装置161和第二锁紧装置162；所述第一精调支撑块 141通过所述第一调节螺丝151与所述第一定位挡板131活动连接，所述第二精调支撑块142通过所述第二调节螺丝152与所述第二定位挡板132活动连接。

具体地，所述第一调节螺丝151一端与所述第一精调支撑块141固定连接，另一端垂直穿过所述第一定位挡板131；所述第二调节螺丝152一端与所述第二精调支撑块142固定连接，另一端垂直穿过所述第二定位挡板132；所述第一精调支撑块141在所述第一调节螺丝151的作用下沿着所述第一调节螺丝螺杆的方向进行微移，并通过所述第一锁紧装置161进行固定；所述第二精调支撑块 142在所述第二调节螺丝152的作用下沿着所述第二调节螺丝螺杆的方向进行微移，并通过所述第二锁紧装置162进行固定。

具体地，所述第一调节螺丝与所述第二调节螺丝的数量分别至少为两个，设置多个第一调节螺丝和多个第二调节螺丝，能够多角度地调节精调支撑块的位置，从而准确快速进行定位；作为本实用新型的一种优选实施例，所述第一调节螺丝与所述第二调节螺丝的数量分别为三个。

具体地，所述第一精调支撑块141和所述第二精调支撑块142内部分别嵌接有至少一个强力磁铁190，利用强力磁铁将切割卡具与精调支撑块吸附固定，防止卡具在切割过程中移位；作为本实用新型的一种优选实施例，所述第一精调支撑块和所述第二精调支撑块内部分别嵌接有四个强力磁铁。

具体地，所述定位卡具为硬质钢，作为本实用新型的一种优选实施例，所述定位卡具为45#钢。由于本申请的定位装置主要通过调节精调支撑块进行PCD复合片的位置进行微调，通过调整精调支撑块的位置、对精调支撑块精修形状修剪或者更换来弥补卡具使用过程产生损耗对于定位精度的影响，从而保证定位的准确性，因此对于卡具的加工精度要求相对较低，可使用常规硬质钢材料加工得到，大大降低加工成本，同时进一步延长使用寿命。

本实用新型的工作原理及使用流程：

在使用之前，首先将卡具底座固定在激光加工设备的工作台面上，并保持支撑平台的外形与工作台的XY轴分别保持平行，然后将卡具底座通过固定通孔固定在工作台面上；利用切割卡具的紧固螺丝将PCD复合片固定在切割卡具上，然后将装有PCD复合片的切割卡具放置在卡具底座的支撑平台上并向内推进至接触到卡具底座上的精调支撑块；以切割卡具上表面“V”型槽的顶点(以下称为A1点，切割卡具下表面“V”型槽的顶点称为A2点)为坐标原点，将激光焦点沿Y轴方向竖直下移一段距离，以激光切割位置在PCD复合片上为准，然后开启激光光闸，在PCD复合片上打一个点(以下称为B1点,PCD复合片下表面的对应点称为B2点)，保证该点完全打穿，然后将激光焦点返回到切割卡具的A1 点，此时A1点与B1点所确定的直线A1B1与Y轴平行；然后将切割卡具连同PCD 复合片一起沿X轴翻转并放置在支撑平台上，确认切割卡具的A2点是否与归位后的激光焦点重合，若不重合，调整激光焦点至A2点位置；然后将激光焦点沿 Y轴方向向下竖直移动一段距离(与打点时移动距离相同)，确认此时PCD复合片上的B2点是否与激光焦点位置重合，若重合，表明切割卡具沿X轴翻转后，直线A2B2仍保持与Y轴方向平行；若不重合，说明此时直线A2B2与Y轴存在夹角，需要先调整精调支撑块后面的调节螺丝，使精调支撑块带动切割卡具发生相对于卡具底座角度上的变化，将直线A2B2与Y轴调整平行。调节平行后，重复多次翻转，以确认卡具调整到位。在保证切割卡具沿Y轴方向对称后，再确认切割卡具的基准点A1A2的位置在翻转卡具前后是否发生变化，如果翻转后切割卡具的基准点A2的位置发生变化，即归为后的激光焦点与A2点不重合，此时根据位置偏移情况，平行地调整相应的精调支撑块，使基准点A1A2的位置在翻转卡具前后保持固定。调整完毕后完全锁死全部调节螺丝，即可进行切割。在进行PCD复合片的双面切割时，只需将切割起始点定位在基准点A1，翻面后利用软件直接进行镜像切割图形，即可完成双面切割，加工过程无需进行二次定位。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述定位卡具为对称结构，包括活动连接的卡具底座和切割卡具；

所述卡具底座从上到下依次包括定位挡板、支撑平台以及支撑底座，所述定位挡板、所述支撑平台以及所述支撑底座一体成型；所述定位挡板侧部活动连接有精调支撑块，所述精调支撑块上固定连接有驱动固定装置；所述支撑底座上设置有多个固定通孔；

所述切割卡具与所述卡具底座形状相适应，活动放置于所述卡具底座的支撑平台上；所述切割卡具中部设置有上下贯穿的第二通槽，所述第二通槽内可容纳放置PCD复合片；所述切割卡具上设置有紧固螺丝，所述紧固螺丝贯穿所述切割卡具的侧壁与所述PCD复合片相抵持，将所述PCD复合片固定在所述第二通槽内；所述切割卡具上还设置有定位槽，所述定位槽位于所述切割卡具的对称轴上。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述支撑平台与所述切割卡具均为对称的“八”字型凸块结构，所述支撑平台和所述支撑底座中部开设有相互贯穿的第一通槽。

3.根据权利要求2所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述定位挡板包括第一定位挡板和第二定位挡板，所述第一定位挡板和所述第二定位挡板设置于所述支撑平台上方，与所述支撑平台的“八”字型斜边对齐。

4.根据权利要求3所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述驱动固定装置包括调节螺丝和锁紧装置，所述锁紧装置套接在所述调节螺丝上。

5.根据权利要求4所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述精调支撑块包括第一精调支撑块和第二精调支撑块，所述调节螺丝包括第一调节螺丝和第二调节螺丝，所述锁紧装置包括第一锁紧装置和第二锁紧装置；所述第一精调支撑块通过所述第一调节螺丝与所述第一定位挡板活动连接，所述第二精调支撑块通过所述第二调节螺丝与所述第二定位挡板活动连接。

6.根据权利要求5所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述第一调节螺丝一端与所述第一精调支撑块固定连接，另一端垂直穿过所述第一定位挡板；所述第二调节螺丝一端与所述第二精调支撑块固定连接，另一端垂直穿过所述第二定位挡板。

7.根据权利要求6所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述第一精调支撑块在所述第一调节螺丝的作用下沿着所述第一调节螺丝螺杆的方向进行微移，并通过所述第一锁紧装置进行固定；所述第二精调支撑块在所述第二调节螺丝的作用下沿着所述第二调节螺丝螺杆的方向进行微移，并通过所述第二锁紧装置进行固定。

8.根据权利要求7所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述第一调节螺丝与所述第二调节螺丝的数量分别至少为两个。

9.根据权利要求5所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述第一精调支撑块和所述第二精调支撑块内部分别嵌接有至少一个强力磁铁。

10.根据权利要求1所述的一种激光切割PCD复合片用快速定位卡具，其特征在于，所述定位卡具为硬质钢。

Images