ES2929567T3 - Procedimiento para la fabricación de una superficie de pieza de trabajo en una pieza de trabajo en forma de barra - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de una superficie de pieza de trabajo en una pieza de trabajo en forma de barra Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un método para producir una superficie de pieza de trabajo (23) o una superficie interna de ranura (25) en una pieza de trabajo (11) en forma de barra, en particular cilíndrica. A partir de la pieza de trabajo (11) se pretende producir una herramienta giratoria (40). La eliminación de material para producir la superficie de la pieza de trabajo (23) se lleva a cabo con la ayuda de pulsos de rayos láser (B) que se dirigen a través de un dispositivo deflector (14) sobre puntos de impacto (31) dentro de un área de pulso (22) con un predeterminado contorno exterior (K) y sobre la pieza de trabajo (11). El posicionamiento entre la pieza de trabajo (11) y el dispositivo de desviación (14) se obtiene aquí a través de una pluralidad de accionamientos del eje de la máquina (18) de tal manera que el área del pulso (22) está orientada sustancialmente en ángulo recto a la dirección de emisión (R) de los pulsos del rayo láser y en ángulo recto con la parte de la superficie de la pieza de trabajo (23) que ya se ha producido y se une al área del pulso (22). Durante la eliminación de material, el área de impulsos (22) se mueve a través del al menos un accionamiento del eje de la máquina (18) a lo largo de una trayectoria de movimiento predeterminada (38) mientras se mantiene la orientación relativa a la pieza de trabajo (11). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la fabricación de una superficie de pieza de trabajo en una pieza de trabajo en forma de barra La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una superficie de pieza de trabajo formada por una superficie interior de ranura utilizando una máquina de mecanizado con un láser que genera pulsos de rayo láser. La máquina de mecanizado presenta además un cabezal láser que dirige los pulsos de rayo láser del láser hacia la pieza de trabajo. A través de un dispositivo de accionamiento de máquina con al menos un accionamiento de eje de máquina, la pieza de trabajo y el cabezal láser se orientan y mueven uno con respecto al otro en al menos un grado de libertad de traslación y/o rotación a través del accionamiento de eje de máquina asociado en cada caso.
Un procedimiento de mecanizado de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE 102010011 508 A1. Allí, durante el mecanizado de la pieza de trabajo se fabrica una herramienta rotativa. Los pulsos de rayo láser del láser se dirigen hacia una superficie de pulsos con la ayuda de un dispositivo de desvío o un escáner láser del cabezal láser y se dirigen hacia puntos de incidencia dentro de esta superficie de pulsos a lo largo de una trayectoria de pulsos predeterminada. La superficie de pulsos se mueve a través del dispositivo de accionamiento de la máquina a lo largo de la superficie de pieza de trabajo. Este movimiento relativo entre la superficie de pulsos y la pieza de trabajo cilíndrica se realiza en paralelo a la superficie mecanizada de la pieza de trabajo, por ejemplo, en dirección axial, y a este respecto se elimina material capa por capa. De este modo, se puede aumentar la profundidad de la remoción de material por capas, por ejemplo, para producir una ranura. La superficie de pulsos se mueve varias veces desde el inicio de la ranura hasta el extremo de ranura y de vuelta al comienzo de la ranura, donde este movimiento se repite hasta que está completa la ranura.
Por el documento DE 102011 116974 A1 se conoce un procedimiento para el mecanizado por láser de una pieza de trabajo o herramienta en la que están colocadas placas de corte que se mueven de forma rotativa alrededor de su eje longitudinal durante el funcionamiento de la herramienta. Las placas de corte se deben proveer de un chaflán. Para ello, un rayo láser se orienta en ángulo recto con respecto al eje longitudinal. La pieza de trabajo se mueve a continuación mediante un giro, de modo que las placas de corte se giran sobre una trayectoria circular respecto a la que el rayo láser discurre tangencialmente. A este respecto, las varias placas de corte colocadas en la pieza de trabajo se deben girar una tras otra, por así decirlo, en el punto de enfoque del láser, con lo que se produce sucesivamente una remoción de material en las placas de corte. Para esta remoción de material se puede superponer un movimiento en dirección axial, de modo que se pueda generar el chaflán a lo largo del canto que discurre axialmente de la placa de corte.
El documento EP 0 870 578 A1 describe una herramienta abrasiva y un procedimiento para su fabricación. Esta herramienta contiene granos abrasivos, por ejemplo, de diamante u otros materiales abrasivos y duros. En el lado exterior plano de estos granos abrasivos 11 se producen agujeros o ranuras con la ayuda de un láser para formar esquinas y cantos afilados.
El documento DE 19901777 A1 describe un procedimiento para generar una ranura en una pieza de trabajo en forma de barra utilizando un láser. El rayo láser se enfoca sobre un punto en la superficie envolvente de la pieza de trabajo y se mueve en paralelo al eje longitudinal de la pieza de trabajo. Al mismo tiempo, la pieza de trabajo se gira alrededor de su eje longitudinal. Varias de estas operaciones de mecanizado son necesarias para formar la ranura.
Es difícil la generación de superficies de herramienta, por ejemplo, superficies interiores de ranura, en una pieza de trabajo en forma de barra con la ayuda de un láser pulsado. Con la ayuda de los procedimientos descritos anteriormente, en los que una superficie de pulsos se mueve transversalmente a la dirección de irradiación de los pulsos de rayo láser a través de la superficie de pieza de trabajo, se pueden lograr altas tasas de remoción. Sin embargo, en algunos casos las superficies de pieza de trabajo fabricadas en las que inciden los pulsos de rayo láser no presentan una rugosidad suficientemente baja. En otros procedimientos conocidos, la calidad de la superficie es satisfactoria, pero solo se logran pequeñas tasas de remoción, de modo que estos procedimientos solo son adecuados para la retirada de pequeños volúmenes de material.
Por lo tanto, se buscan procedimientos que permitan, por un lado, la fabricación de una superficie de pieza de trabajo, que está formada por una superficie interior de ranura, que presenta una rugosidad muy baja en todas las secciones de superficie, que puede prescindir del mecanizado posterior de la superficie de pieza de trabajo producida durante la remoción de material y que, además, permite altas tasas de remoción de material.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 1.
El procedimiento según la invención está concebido para el mecanizado de una pieza de trabajo en forma de barra. La pieza de trabajo no mecanizada tiene una forma cilíndrica en conjunto, donde distintas secciones axiales pueden presentar diferentes secciones transversales. La pieza de trabajo no mecanizada es, en particular, simétrica en rotación con respecto a su eje longitudinal. Solo mediante el mecanizado según el procedimiento según la invención se origina una forma no simétrica en rotación. Después del mecanizado puede resultar una superficie de sección transversal con simetría puntual con respecto al eje longitudinal. Bajo piezas de trabajo cilíndricas se deben entender no solo piezas de trabajo cilindricas circulares, sino también otras formas cilindricas que presentan cualquier contorno de sección transversal curvado y/o poligonal.
Para el mecanizado de la pieza de trabajo se utiliza una máquina de mecanizado con un láser. El láser genera pulsos de rayo láser que se transmiten a un cabezal láser. El cabezal láser tiene un dispositivo de desvío, por ejemplo, un escáner láser, y sirve para emitir los pulsos de rayo láser en una dirección predeterminada. Una unidad de control controla el cabezal láser o el escáner láser de tal manera que los pulsos de rayo láser se dirigen hacia puntos de incidencia dentro de una superficie de pulsos. El contorno exterior, así como las posiciones de los puntos de incidencia dentro de la superficie de pulsos, se programan o se pueden seleccionar por un operador de una biblioteca preprogramada existente. A este respecto, los pulsos de rayo láser se dirigen en una secuencia predeterminada hacia los puntos de incidencia dentro de la superficie de pulsos. A este respecto, cada punto de incidencia dentro de una secuencia se puede seleccionar una vez o también varias veces consecutivamente. Una vez finalizada la secuencia predeterminada, esta secuencia comienza de nuevo o se ejecuta otra secuencia predeterminada, por ejemplo, si el contorno exterior de la superficie de pulsos cambia durante el mecanizado.
Los pulsos de rayo láser tienen preferentemente una duración de pulso de menos de 12 ps.
La máquina de mecanizado presenta además un dispositivo de accionamiento de máquina con al menos un accionamiento de eje de máquina. Cada accionamiento de eje de máquina está concebido para mover el cabezal láser y un dispositivo de sujeción para la pieza de trabajo uno con respecto a otro en un grado de libertad. Preferentemente, están presentes varios accionamientos de eje de máquina, de modo que el movimiento relativo entre la pieza de trabajo y el cabezal láser se puede realizar en varios grados de libertad. Los grados de libertad pueden ser traslacionales o rotativos. En conjunto, por lo tanto, son posibles hasta seis grados de libertad, de los cuales hasta tres grados de libertad pueden ser rotativos o traslacionales en cada caso.
Por lo tanto, mientras que el cabezal láser o el escáner láser dirige respectivamente el láser hacia los puntos de incidencia dentro de la superficie de pulsos predeterminada, al mismo tiempo se realiza un posicionamiento y/u orientación y/o movimiento del dispositivo de sujeción con la pieza de trabajo a través del dispositivo de accionamiento de máquina con respecto al cabezal láser o a la zona de enfoque en la que el cabezal láser genera la superficie de pulsos.
En el procedimiento, la pieza de trabajo se lleva a una posición de partida con respecto al cabezal láser. La posición inicial depende de lo que se debe fabricar para la superficie de pieza de trabajo en la pieza de trabajo. A este respecto, el eje longitudinal de la pieza de trabajo puede estar orientado en paralelo o bajo un ángulo de inclinación de en particular menos de 90° con respecto a la dirección de irradiación de los pulsos de rayo láser. Como dirección de irradiación de los pulsos de rayo láser se debe entender en esta solicitud una dirección partiendo del cabezal láser en paralelo a su eje óptico. Los pulsos de rayo láser discurren esencialmente en paralelo a este eje óptico, sin embargo, dependiendo de la distancia de la superficie de pulsos con respecto al cabezal láser y del tamaño de la superficie de pulsos también pueden estar orientados oblicuamente visto en ángulo recto con respecto al eje óptico, donde estos ángulos con respecto al eje óptico son menos de 10° y preferentemente menos de 5°.
Antes, durante o inmediatamente después del posicionamiento de la pieza de trabajo en la posición inicial, se predetermina o selecciona la superficie de pulsos para el mecanizado, donde la superficie de pulsos se puede cambiar en el curso del mecanizado. A la superficie de pulsos pertenece la especificación o selección del contorno exterior, así como de los puntos de incidencia dispuestos dentro de la superficie de pulsos y/o de la secuencia o sucesión en la que se dirige un pulso de rayo láser hacia los puntos de incidencia.
Cuando la superficie de pulsos se ha predeterminado o seleccionado para el mecanizado y la pieza de trabajo se sitúa en la posición inicial, los pulsos de rayo láser se generan a través del láser y se emiten a través de un control correspondiente del cabezal láser de la manera predeterminada hacia los puntos de incidencia de la superficie de pulsos. A este respecto, la superficie de pulsos se sitúa en el punto de la pieza de trabajo en el que se debe realizar la remoción de material actual. El material se elimina mediante ablación láser.
A este respecto, es decisivo que durante la remoción de material los pulsos de rayo láser estén orientados exclusivamente de forma tangencial a una superficie de pieza de trabajo a fabricar mediante el mecanizado. Bajo "tangencial" se debe entender aquí que la dirección de propagación real de un pulso de rayo láser difiere como máximo en el ángulo de divergencia en el campo lejano y preferiblemente como máximo en la mitad del ángulo de divergencia en el campo lejano de la tangente que está aplicada en el punto de remoción de material actual en la superficie de pieza de trabajo fabricada o a fabricar. El ángulo de divergencia es el ángulo de apertura del rayo láser o del pulso de rayo láser entre el plano de enfoque en la superficie de pulsos y una óptica de enfoque del cabezal láser.
En otras palabras, la superficie interior de ranura se genera porque el material se retira a lo largo de la superficie de pieza de trabajo a fabricar dentro del contorno exterior de la superficie de pulsos. La superficie de pulsos está orientada en el punto de remoción de material actual siempre esencialmente en ángulo recto con respecto a la superficie de pieza de trabajo a fabricar o con respecto a la sección ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo. En el caso de una remoción de material progresiva, la superficie de pulsos se desplaza preferentemente a través del dispositivo de accionamiento de máquina no de forma oblicua o en ángulo recto con respecto a la dirección de irradiación. La superficie de pulsos se perfora en la pieza de trabajo, por así decirlo, en la dirección de irradiación de los pulsos de rayo láser.
El contorno de sección transversal de la ranura a retirar está predeterminado por el contorno exterior de la superficie de pulsos. El contorno de sección transversal a retirar se determina a este caso preferentemente exclusivamente por el dispositivo de desvío del cabezal láser, mientras que la orientación del eje longitudinal de la pieza de trabajo y el movimiento del punto de remoción de material actual en la pieza de trabajo en contra de la dirección de irradiación se realiza exclusivamente por el dispositivo de accionamiento de máquina.
El dispositivo de accionamiento de máquina genera un movimiento relativo de la pieza de trabajo con respecto al cabezal láser en uno o varios grados de libertad traslacionales o rotativos a lo largo de una trayectoria predeterminada. Por lo tanto, la superficie de pulsos se mueve con respecto a la pieza de trabajo a lo largo de una trayectoria de movimiento predeterminada para generar la superficie de pieza de trabajo.
En estos procedimientos, los pulsos de rayo láser que inciden sobre la pieza de trabajo están orientados exclusivamente de forma tangencial en el sentido de la definición indicada anteriormente con respecto a una sección ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo a fabricar. En el punto de remoción de material actual, la superficie de pieza de trabajo ya fabricada discurre de forma tangencial a los pulsos de rayo láser incidentes. De este modo se eliminan irregularidades en la superficie de pieza de trabajo ya fabricada mediante los pulsos de rayo láser que inciden sobre la pieza de trabajo de forma adyacente a la superficie de pieza de trabajo ya fabricada a lo largo del contorno exterior de la superficie de pulsos. De este modo se puede generar una superficie interior de ranura con una rugosidad muy baja.
No obstante, el aporte de calor de los pulsos de rayo láser tiene lugar en su mayor parte en el material a retirar dentro de la superficie de pulsos. No se forma una zona afectada por el calor en la superficie de pieza de trabajo fabricada, que podría influir negativamente en las propiedades del material y, por ejemplo, podría hacer que el material sea frágil. La superficie de pulsos formada por los pulsos de rayo láser representa, por lo tanto, una herramienta de perforación con una sección transversal modificable, adaptable a voluntad, que se mueve progresivamente por la pieza de trabajo a lo largo de la superficie de pieza de trabajo a fabricar. Preferentemente, se retiran todas las zonas de la pieza de trabajo durante la fabricación de la superficie de pieza de trabajo, sobre las que inciden pulsos de rayo láser durante el mecanizado. Por lo tanto, no quedan superficies en la pieza de trabajo que, debido al mecanizado láser, presenten una rugosidad demasiado grande y, por lo tanto, se tengan procesar posteriormente. Por lo tanto, la superficie interior de ranura de una ranura fabricada se puede producir en un único paso sin un posterior mecanizado posterior con baja rugosidad.
El procedimiento es adecuado en particular para la fabricación de superficies de pieza de trabajo curvadas al menos por secciones en una o varias direcciones espaciales, como superficies interiores de ranura de ranuras rectas o en espiral. En particular, en la fabricación de ranuras rectas puede ser necesario inclinar la dirección de propagación de los pulsos de rayo láser con respecto a la tangente a la superficie de pieza de trabajo a fabricar en al menos la mitad del ángulo de divergencia, para evitar un sombreado de los pulsos de rayo láser por la pieza de trabajo.
Además, es ventajoso si el contorno exterior de la superficie de pulsos se modifica durante el mecanizado. A este respecto, la geometría del contorno exterior se puede mantener y el contenido de superficie de la superficie de pulsos se puede aumentar o disminuir, es decir, la superficie de pulsos se puede escalar, por así decirlo. Es posible alternativa o adicionalmente cambiar la forma o la geometría del contorno exterior. Por ejemplo, una sección curvada del contorno exterior se puede modificar en una sección poligonal o viceversa. De este modo se pueden producir geometrías complejas, por ejemplo, secciones transversales de ranura variables. Además, es posible, por ejemplo, fabricar una superficie de pieza de trabajo que presente en una sección axial en sección transversal un desarrollo curvado y presente en otra sección axial una sección transversal rectilínea al menos por secciones o contenga esquinas. Mediante una programación o control correspondiente del cabezal láser y del dispositivo de accionamiento de máquina se puede realizar una adaptación de este tipo.
El contorno exterior de la superficie de pulsos tiene preferentemente una sección que concuerda con una sección del contorno de sección transversal de la pieza de trabajo en el punto de remoción de material.
El procedimiento es adecuado en particular para el mecanizado de piezas de trabajo que presentan al menos dos o también más secciones de pieza de trabajo, donde cada sección de pieza de trabajo se compone de otro material y/o presenta otra característica de absorción para la luz láser utilizada. Por ejemplo, la pieza de trabajo puede presentar un vástago y una punta de pieza de trabajo de diamante fijada al vástago. También es posible que la pieza de trabajo presente en un extremo un revestimiento de otro material. La superficie de pieza de trabajo se fabrica en el caso de tales herramientas en un desarrollo de procedimiento continuo en particular sin interrupción en ambas secciones de pieza de trabajo. Por ejemplo, una ranura puede discurrir axialmente o en espiral alrededor del eje longitudinal de la pieza de trabajo, tanto a través de una punta de la pieza de trabajo colocada como también a través del vástago que se conecta a ella. Las secciones de pieza de trabajo pueden estar dispuestas axial y/o radialmente consecutivamente con respecto al eje longitudinal de la pieza de trabajo.
Las dos secciones de pieza de trabajo pueden estar conectadas entre sí de manera adecuada, en particular mediante una conexión por adherencia de materiales, por ejemplo, mediante pegado o soldadura. Entre las dos secciones de pieza de trabajo puede estar presente una capa de conexión de adhesivo o de soldadura durante el uso de una conexión por adherencia de material. En este caso, la ranura también se produce continuamente a través de la capa de conexión entre las dos secciones de pieza de trabajo.
Debido a que los pulsos de rayo láser discurren tangencialmente a una sección ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo a continuación del punto de remoción de material actual en la superficie de pulsos, debido a los materiales variables o las propiedades de absorción cambiantes de la pieza de trabajo, no se producen influencias negativas o solo pequeñas influencias sobre la calidad de la superficie de la superficie de pieza de trabajo fabricada o a fabricar. Para simplificar el control del cabezal láser o del escáner láser, la distancia entre los puntos de incidencia directamente adyacentes en la superficie de pulsos durante la fabricación de la superficie de pieza de trabajo puede permanecer inalterada en un ejemplo de realización. A este respecto, dependiendo del contorno exterior de la superficie de pulsos, no todos los puntos de incidencia dispuestos dentro de la superficie de pulsos deben presentar la misma distancia. Según la invención, la superficie de pieza de trabajo está formada por una superficie interior de ranura. Durante el mecanizado de la pieza de trabajo se genera una ranura en la pieza de trabajo. Esta ranura se fabrica partiendo de un primer extremo de ranura. A este respecto, la superficie de pulsos corresponde a la sección transversal de ranura a producir en cada caso. El segundo extremo de ranura opuesto al primer extremo de ranura se fabrica en particular en último lugar.
En un ejemplo de realización, mediante el procedimiento se varía la profundidad de ranura. En particular, la profundidad de ranura en el segundo extremo de ranura puede disminuir y disminuir, por ejemplo, de forma continua, hasta que la superficie interior de ranura se convierte en la superficie exterior de la pieza de trabajo.
Preferentemente, el contorno exterior de la superficie de pulsos durante la fabricación del segundo extremo de ranura puede ser diferente del contorno exterior de la superficie de pulsos durante la fabricación del primer extremo de ranura. Por ejemplo, el contorno exterior de la superficie de pulsos durante la fabricación del primer extremo de ranura puede presentar un arco elíptico o un arco circular, mientras que el contorno exterior de la superficie de pulsos durante la fabricación del segundo extremo de ranura presenta al menos un desarrollo rectilíneo por secciones, donde también se pueden formar una o varias esquinas.
Es ventajoso, además, que el aporte de energía por unidad de superficie a través de los pulsos de rayo láser que inciden en la superficie de pulsos en una zona de borde de la superficie de pulsos sea distinto del aporte de energía por unidad de superficie en una zona central de la superficie de pulsos. El aporte de energía por unidad de superficie es preferiblemente menor en la zona de borde que en la zona central. La zona de borde es la zona de la superficie de pulsos, que está adyacente directamente a la sección ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo. La zona central de la superficie de pulsos está distanciada de esta sección ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo. Mediante esta medida se puede garantizar que en la zona de la superficie de pieza de trabajo fabricada o a fabricar no se produzca una zona de influencia térmica que influya negativamente en las propiedades del material. Esto se puede ajustar, por ejemplo, por la densidad o la distancia de los puntos de incidencia en la zona do borde con respecto a la zona central.
Con la ayuda de este procedimiento se puede fabricar una herramienta a partir de una pieza de trabajo en la que se ha generado una superficie libre y/o una superficie de sujeción y/o una superficie interior de ranura mediante el mecanizado.
También es posible utilizar el procedimiento descrito anteriormente solo para el mecanizado de acabado. Una superficie de pieza de trabajo o superficie interior de ranura se puede fabricar mediante cualquier procedimiento de premecanizado con un exceso restante y se puede utilizar el procedimiento según la invención para la fabricación posterior de la geometría deseada, predeterminada. Esto puede ser ventajoso en particular si el volumen de material a retirar es relativamente grande. De esta manera se puede producir, por ejemplo, un canto afilado, por ejemplo, un canto de corte en el borde de la superficie de pieza de trabajo.
Configuraciones ventajosas de la invención se deducen de las reivindicaciones dependientes, la descripción y los dibujos. A continuación se explican ejemplos de realización preferidos del procedimiento mediante los dibujos adjuntos. Muestran:
Figura 1 una representación esquemática de una máquina de mecanizado, que está concebida para la realización del procedimiento según la invención,
Figura 2 una representación esquemática en perspectiva de una pieza de trabajo en forma de barra durante la fabricación de una superficie de pieza de trabajo.
Figura 3 una representación esquemática en perspectiva de una pieza de trabajo en forma de barra durante el mecanizado, donde se ilustra el contorno exterior de una superficie de pulsos predeterminada para el mecanizado, Figuras 4 y 5 respectivamente un ejemplo de una superficie de pulsos en una vista en planta esquemática, Figura 6 una herramienta fabricada a partir de una pieza de trabajo en forma de barra con ayuda del procedimiento según la invención y
Figura 7 un contorno esquemático a modo de ejemplo de una superficie de pieza de trabajo a fabricar en la sección longitudinal a través de la pieza de trabajo, así como el contorno exterior de la superficie de pulsos que cambia durante la fabricación de la superficie de pieza de trabajo.
En la figura 1 se ilustra esquemáticamente una máquina de mecanizado 10, que está concebida para realizar un procedimiento según la invención para el mecanizado de una pieza de trabajo 11 en forma de barra. La pieza de trabajo 11 no mecanizada tiene una forma cilíndrica y, por ejemplo, es cilíndrica circular. A partir de la pieza de trabajo 11, mediante el mecanizado con la máquina de mecanizado 10, se fabrica una herramienta de rotación que gira alrededor del eje longitudinal A de la pieza de trabajo 11 o de la herramienta fabricada a partir de la misma.
La máquina de mecanizado 10 presenta un láser pulsado 12 que genera un rayo láser pulsado, es decir, pulsos de rayo láser B. El rayo láser pulsado se transmite desde el láser 12 a un cabezal láser 13. El cabezal láser 13 está concebido para emitir los pulsos de rayo láser B con respecto a su eje óptico O en una dirección predeterminada y para enfocar en una zona de trabajo. Durante el mecanizado de la pieza de trabajo 11, la superficie procesada actualmente de la pieza de trabajo 11, es decir, el punto de remoción de material o la superficie de remoción de material se sitúa dentro de la zona de trabajo.
El cabezal láser 13 puede presentar medios de enfoque, como lentes ópticas o similares. De este modo, el pulso de rayo láser B recibe un ángulo de divergencia 9, que se ilustra esquemáticamente en la figura 1. El ángulo de divergencia en el campo lejano es, por así decirlo, el ángulo de apertura del pulso de rayo láser desde el medio de enfoque del cabezal láser 13 hasta la zona de trabajo. Además, el cabezal láser 13 presenta un dispositivo de desvío 14, que también se puede designar como escáner láser. El dispositivo de desvío 14 puede presentar, por ejemplo, uno o varios espejos de desvío y sirve para ajustar la dirección de salida de los pulsos de rayo láser B con respecto al eje óptico O.
La máquina de mecanizado 10 tiene para el control del láser 12 y del cabezal láser 13 una unidad de control 15. La unidad de control 15 controla además un dispositivo de accionamiento de máquina 16 de la máquina de mecanizado 10. El dispositivo de accionamiento de máquina 16 está concebido para generar un movimiento relativo entre el cabezal láser 13 y un dispositivo de sujeción 17 para la sujeción de la pieza de trabajo 11 en forma de barra en la máquina de mecanizado 10. A este respecto, el dispositivo de accionamiento de máquina 16 genera un movimiento relativo entre la pieza de trabajo 11 sujetada y el cabezal láser 13.
El dispositivo de accionamiento de máquina 16 presenta para la orientación y/o el posicionamiento y/o el movimiento del dispositivo de sujeción 17 con respecto al cabezal láser 13 o, a la inversa, para cada grado de libertad traslacional X, Y, Z presente y para cada grado de libertad rotativo DX, DY, DZ presente, respectivamente, un accionamiento de eje de máquina 18, de los cuales en la figura 1 solo se ilustra una parte de los accionamientos de eje de máquina 18 de forma fuertemente esquematizada. El número de grados de libertad traslacionales y/o rotatorios X, Y, Z, Dx, DY, DZ puede variar, donde en conjunto se pueden prever hasta seis grados de libertad.
De forma alternativa a la representación en la figura 1, el cabezal láser 13 también se puede mover a través de uno o varios accionamientos de eje de máquina 18 en cada caso en un grado de libertad. Lo decisivo es solo el movimiento relativo de la pieza de trabajo 11 o del dispositivo de sujeción 17 con respecto al cabezal láser 13.
Los pulsos de rayo láser B se dirigen en una dirección de irradiación R desde el cabezal láser 13 hacia la pieza de trabajo 11. La zona de superficie de la superficie de pieza de trabajo, sobre la que inciden los pulsos de rayo láser B y en la que tiene lugar una remoción de material, está definida por una superficie de pulsos 22. La superficie de pulsos 22 se genera mediante el dispositivo de desvío 14.
La superficie de pulsos 22 se puede reconocer a modo de ejemplo en particular a partir de las figuras 3 a 5. La superficie de pulsos 22 tiene un contorno exterior K. El contorno exterior K está seleccionado o predeterminado de modo que el contorno exterior K está adaptado a una superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar.
En el ejemplo de realización descrito aquí, en la pieza de trabajo 11 se produce al menos una ranura 24, que presenta una superficie interior de ranura 25. La superficie interior de la ranura 25 es la superficie total que se origina durante la producción de la ranura 24. En el presente caso, la superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar está formada, por lo tanto, por la superficie interior de ranura 25. En el ejemplo de realización, la ranura 24 a producir está realizada en forma de acanaladura en cada punto, vista en sección transversal. Los dos cantos de ranura 26, en los que la ranura 24 se convierte en la superficie exterior original 27, tienen en el ejemplo de realización la misma distancia radial desde el eje longitudinal A. La ranura 24 a producir puede discurrir en dirección del eje longitudinal A de forma rectilínea o -como se ilustra aquí - en espiral alrededor del eje longitudinal A. Puede tratarse, por ejemplo, de una ranura de sujeción en la herramienta 40 a fabricar a partir de la pieza de trabajo 11.
De forma alternativa a la ranura 24 descrita, también se pueden generar otras superficies con la ayuda de la máquina de mecanizado 10 y el procedimiento según la invención en la pieza de trabajo 11, por ejemplo, superficies libres o superficies de sujeción adyacentes a un canto de corte.
El contorno exterior K de la superficie de pulsos 22 corresponde a una sección transversal de material, que linda con la superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar y se debe retirar de la pieza de trabajo 11. En el ejemplo de realización aquí descrito, el contorno exterior K de la superficie de pulsos 22 corresponde, por lo tanto, a la sección transversal de ranura de la ranura 24 a producir. El contorno exterior K tiene, por ejemplo, una primera sección de contorno exterior K1, que durante el mecanizado de piezas de trabajo linda directamente con la superficie de sección transversal 23 a fabricar, en este caso la superficie interior de ranura 25. El contorno exterior K tiene además una segunda sección de contorno exterior K2, que en el mecanizado de la pieza de trabajo 11 corresponde al menos a una sección de contorno de sección transversal del contorno de sección transversal de la pieza de trabajo original (la superficie exterior original 27 de la pieza de trabajo). En el ejemplo de realización, ambas secciones de contorno exterior K1, K2 están curvadas y chocan entre sí formando dos esquinas. Dependiendo de la geometría a fabricar, por ejemplo, la geometría de ranura, también pueden estar previstos contornos exteriores K con desarrollo rectilíneo por secciones o combinaciones de secciones rectilíneas o curvadas.
Dentro de la superficie de contorno exterior K se sitúa una pluralidad de puntos de incidencia 31. Los puntos de incidencia 31 están dispuestos distribuidos dentro del contorno exterior K. La distancia entre puntos de incidencia 31 directamente adyacentes puede ser uniforme o variar dentro de la superficie de pulsos 22. Esto depende, por un lado, de la geometría del contorno exterior K y, por otro lado, de si el aporte de energía por unidad de superficie dentro de la superficie de pulsos 22 se debe realizar de forma uniforme o desigual. Para cada contorno exterior K se puede predeterminar y/o almacenar en la unidad de control 15 una disposición definida de los puntos de incidencia 31. La unidad de control 15 controla el dispositivo de desvío 14 durante el mecanizado de la pieza de trabajo 11, de tal manera que los pulsos de rayo láser B se dirigen durante una secuencia conforme a una sucesión predeterminada hacia los puntos de incidencia 31 dentro del contorno exterior K. Después de la finalización de una secuencia se ha dirigido hacia cada punto de incidencia 31 al menos un pulso de rayo láser. Esta secuencia se repite cíclicamente. Por ejemplo, los pulsos de rayo láser se pueden mover desde un punto de incidencia 31 al siguiente punto de incidencia 31 a lo largo de una trayectoria de pulsos 32. En las figuras 4 y 5 se ilustran esquemáticamente dos formas de realización a modo de ejemplo para tales trayectorias de pulsos 32. La trayectoria de pulsos 32 según la figura 4 sigue un meandro dentro de la superficie de pulsos 22, mientras que la trayectoria de pulsos 32 presenta, por ejemplo, un recorrido en espiral. Son posibles otras trayectorias de pulsos 32 que se desvían de ello o secuencias o sucesiones para la dirección de los pulsos de rayo láser B sobre los puntos de incidencia 31.
En la superficie de pulsos 22 puede estar presente una zona de borde 33, que está dibujada a trazos en las figuras 4 y 5. La zona de borde 33 linda con la primera sección de contorno exterior K1. Las secciones de superficie de la superficie de pulsos 22 que no pertenecen a la zona de borde 33 forman una zona central 34, que por lo tanto está distanciada de la primera sección de contorno exterior K1. El aporte de energía por unidad de superficie puede ser más pequeña en el ejemplo de realización en la zona de borde 33 que en la zona central 34 de la superficie de pulsos 22. Al menos el aporte de energía por contenido de superficie de los pulsos de rayo láser dirigidos hacia los puntos de incidencia 31 en la zona de borde 33 es menor que un valor máximo predeterminado. De este modo se asegura que en la retirada del material durante el mecanizado de la pieza de trabajo 11 no se origine una zona afectada por el calor en la superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar o en la superficie interior de ranura 25 debido a un aporte de energía demasiado grande en la región de la zona de borde 33. A través de una zona afectada por el calor de este tipo, el material de la pieza de trabajo 11 se puede volver frágil y, por lo tanto, requerir un mecanizado posterior de la superficie de pieza de trabajo 23 fabricada. Por el contrario, la zona central 34 tiene una distancia suficiente con respecto a la primera sección de contorno exterior K1 y, por lo tanto, con respecto a las zonas de material de la pieza de trabajo 11, que más tarde forman la superficie de pieza de trabajo 23, de modo que en la zona central 34 se puede elegir el aporte de energía por contenido de superficie mayor que en la zona de borde 33.
El aporte de energía por contenido de superficie se puede variar, por ejemplo, por la densidad de los puntos de incidencia dentro de la superficie de pulsos 22, es decir, dentro de la zona de borde 33 o de la zona central 34. De forma alternativa o adicional, también se pueden modificar los parámetros del láser 12, por ejemplo, la duración de un pulso de rayo láser B y/o la potencia del láser. En el procedimiento para la fabricación de la superficie de herramienta 23 usando la máquina de mecanizado 10 se procede de la siguiente manera: Con la ayuda del dispositivo de accionamiento de máquina 16 se ajusta una posición inicial de la pieza de trabajo 11 no mecanizada con respecto al cabezal láser 13. A través de la unidad de control 15 se controla durante el procedimiento el dispositivo de accionamiento de máquina 16 para mover y/u orientar la pieza de trabajo 11 con respecto al cabezal láser 13. El desarrollo del movimiento está predeterminado y programado en particular en la unidad de control 15. Para un tipo de pieza de trabajo determinado se pueden llamar, por ejemplo, desde una biblioteca, los procesos de procedimiento adecuados. En función de la superficie de pieza de trabajo o geometría de pieza de trabajo a generar, la unidad de control 15 también controla el cabezal láser 13 o el dispositivo de desvío 14 durante el procedimiento, para ajustar el contorno exterior K de la superficie de pulsos 22 asignado a una posición relativa actual en cada caso entre la pieza de trabajo 11 y el cabezal láser 13. El contorno exterior K puede permanecer constante o cambiar durante el procedimiento. Un contorno exterior K que cambia solo se puede llevar a cabo en un escalado del contenido de superficie manteniendo la forma geométrica del contorno exterior K. De forma alternativa o adicional, también se puede modificar la forma geométrica del contorno exterior K.
En el ejemplo de realización descrito aquí se genera una ranura 24 en la pieza de trabajo cilindrica 11 original. La ranura 24 tiene en la zona del lado frontal 34 en un extremo libre 35 de la pieza de trabajo 11 un primer extremo de ranura 36 y para ello espacia un segundo extremo de ranura opuesto 37. La ranura 24 se genera partiendo del extremo libre 35 de la pieza de trabajo, de modo que en primer lugar se genera el primer extremo de ranura 36. A continuación, la ranura 24 se prolonga a lo largo de su dirección de desarrollo partiendo del primer extremo de ranura 36 mediante remoción de material hasta que finalmente se haya completado el segundo extremo de ranura 37.
A través del dispositivo de accionamiento de máquina 16, la distancia de la pieza de trabajo 11 desde el cabezal láser 13 se ajusta siempre de modo que el punto actualmente mecanizado de la pieza de trabajo 11 se sitúa dentro de la zona de trabajo enfocada de los pulsos de rayo láser B. A este respecto, la pieza de trabajo 11 se orienta con respecto a la dirección de irradiación R de tal manera que los pulsos de radiación láser B inciden en paralelo o tangencialmente a la sección de la superficie de pieza de trabajo 23 o superficie interior de ranura 25 sobre la pieza de trabajo 11, que está dispuesta en contra de la dirección de irradiación R directamente adyacente al punto de remoción de material, es decir, a la superficie de pulsos 22. En otras palabras, los pulsos de rayo láser B discurren en una sección adyacente a la superficie de pulsos 22 o a los puntos de incidencia 31 tangencialmente a una sección de superficie ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo 23 o superficie interior de ranura 25, que se conecta directamente a la superficie de pulsos 22. "Tangencial" significa que el ángulo entre la dirección de propagación o el eje central longitudinal de un pulso de rayo láser B y una tangente aplicada directamente adyacente al punto de remoción de material en la sección de superficie de la superficie de pieza de trabajo 23 fabricada es menor que el ángulo de divergencia 9 o menor que la mitad del ángulo de divergencia 9.
La superficie de pulsos 22 está predeterminada durante el mecanizado de modo que siempre se sitúa en un plano de sección transversal de la ranura 24. La superficie de pulsos 22 se mueve a través de la pieza de trabajo 11 durante el mecanizado, por así decirlo, en la dirección del desarrollo de la ranura 24, partiendo del primer extremo de ranura 36 hasta el segundo extremo de ranura 37, hasta que la ranura 24 está completamente fabricada. El movimiento relativo necesario para ello se realiza mediante uno o varios accionamientos de eje de máquina 18 en los correspondientes grados de libertad X, Y, Z, DX, DY, DZ.
El contorno exterior K de la superficie de pulsos 22 puede corresponder en cada momento al contorno de sección transversal a producir de la ranura 24. En este caso, no tiene lugar un desplazamiento de la superficie de pulsos dentro de un plano en el que se extiende la superficie de pulsos 22. Más bien, la superficie de pulsos 22 se mueve con respecto a la pieza de trabajo 11 en su dirección normal y, por lo tanto, en la dirección de irradiación R. Alternativamente, también es posible seleccionar el contorno exterior K de la superficie de pulsos en al menos una dimensión menor que el contorno de sección transversal a fabricar de la ranura 24. En este caso, la superficie de pulsos se mueve o desplaza adicionalmente en el plano de sección transversal de la ranura 24 para alcanzar el contorno de sección transversal deseado de la ranura 24.
Durante la remoción de material, mediante la orientación relativa o el movimiento relativo de la pieza de trabajo 11 con respecto al cabezal láser 13, la superficie de pulsos 22 se mueve, por así decirlo, a lo largo de una trayectoria de movimiento 38 (figura 2) predeterminada con respecto a la pieza de trabajo 11, por ejemplo, desde el primer extremo de ranura 36 hasta el segundo extremo de ranura 37.
De este modo, las zonas de la pieza de trabajo 11, sobre las que chocan los pulsos de rayo láser B, ya se eliminan completamente durante y a través de la fabricación de la superficie de pieza de trabajo 23 o de la superficie interior de ranura 25. Las zonas de superficie sobre las que inciden los pulsos de rayo láser B tienen por lo general después de la fabricación una rugosidad demasiado grande o están influenciadas por el aporte de energía, es decir, el calor. A menudo, el material de la pieza de trabajo es frágil allí. Para retirar de nuevo una zona afectada por el calor de este tipo y/o reducir la rugosidad, a menudo tiene lugar un mecanizado posterior. Esto puede omitirse en el procedimiento aquí propuesto. La superficie de pieza de trabajo 23 fabricada está orientada en el punto de remoción de material siempre esencialmente en ángulo recto con respecto a la superficie de pulsos 22, de modo que allí donde inciden los pulsos de rayo láser B se produce un suavizado de la superficie de pieza de trabajo 23 adyacente, ya fabricada. En caso de que allí sobresalgan zonas más pequeñas en el perfil de espacio de luz de la superficie de pulsos 22, estas se retiran mediante los pulsos de rayo láser dirigidos sobre la superficie de pulsos 22 y la superficie de pieza de trabajo 23 ya fabricada adquiere una rugosidad muy baja. Por lo tanto, la superficie de pieza de trabajo 23 se puede fabricar de una vez al retirar el material.
En la figura 6 se ilustra a modo de ejemplo una herramienta fabricada 40 con varias ranuras fabricadas 24. Las ranuras 24 están dispuestas allí, por ejemplo, en forma de espiral alrededor del eje longitudinal A. Durante la fabricación de estas ranuras 24, el contorno exterior K de la superficie de pulsos 22 se ha modificado para lograr secciones transversales de ranura diferentes en diferentes posiciones axiales con respecto al eje longitudinal A de la herramienta 40. Así, la profundidad de ranura y también la disponibilidad de ranura disminuyen partiendo del primer extremo de ranura 36 hacia el segundo extremo de ranura 37. En distintas posiciones axiales se ilustra esquemáticamente el contorno exterior K correspondiente ajustado de la superficie de pulsos 22. Se conserva la forma en forma de acanaladura de la ranura 24 y, por lo tanto, del contorno exterior K de la superficie de pulsos 22. En el segundo extremo de ranura 37, la superficie interior de ranura 25 fabricada se convierte en la superficie exterior original 27 de la pieza de trabajo 11 no mecanizada.
Con un procedimiento de este tipo se pueden mecanizar de manera muy ventajosa piezas de trabajo 11 que presentan dos o más secciones de pieza de trabajo 41 de diferentes materiales o con diferentes características de absorción para la luz láser utilizada. Una pieza de trabajo 11 de este tipo está muy esquematizada y se ilustra solo a modo de ejemplo en la figura 2. Allí, por ejemplo, una sección de pieza de trabajo 41 está formada por un vástago de metal duro 42, que soporta una pieza final 43, que forma la otra sección de pieza de trabajo 41. La pieza final 43 puede estar compuesta, por ejemplo, de un material muy resistente y duro, tal como, por ejemplo, diamante. Se entiende que la pieza de trabajo 11 también podría presentar más de dos secciones de pieza de trabajo 41.
Las dos secciones de pieza de trabajo 41, como se ilustra en la figura 2, pueden estar dispuestas sucesivamente de forma axial en la dirección del eje longitudinal A. De forma alternativa o adicional, las dos secciones de pieza de trabajo 41 también podrían estar dispuestas sucesivamente de forma radial con respecto al eje longitudinal A. En otras palabras, así se pueden solapar o superponer en la dirección axial y/o en la dirección radial. También es posible realizar al menos una sección de pieza de trabajo 41 a través de un recubrimiento de otra sección de pieza de trabajo 41.
En el ejemplo descrito aquí, las dos secciones de pieza de trabajo 41 y, por ejemplo, el vástago de metal duro 42 y la pieza final 43 están conectados entre sí, preferentemente por adherencia de material. La conexión por adherencia de material se puede fabricar mediante pegado o soldadura. A este respecto, entre las dos secciones de pieza de trabajo 41 puede estar presente una capa de conexión de adhesivo o soldadura.
Debido a que la superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar se genera mediante pulsos de rayo láser B que inciden siempre tangencialmente a la superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar (referido al punto de remoción de material), la remoción de material también se puede realizar de forma continua o sin interrupciones a través de las distintas secciones de pieza de trabajo 41 con diferentes características de absorción. Aunque, dependiendo de la característica de absorción de la respectiva sección de pieza de trabajo 41, la tasa de remoción puede variar, sin embargo, la calidad y en particular la rugosidad de la superficie de pieza de trabajo 23 fabricada no se ve afectada por ello. De este modo, por ejemplo, se pueden generar herramientas con un vástago de metal duro 42 y una punta de herramienta formada a partir de la pieza final 43, donde las superficies de pieza de trabajo fabricadas o las ranuras 24 fabricadas discurren tanto a través de la pieza final 43 como también a través del vástago de metal duro 42, como se ilustra esquemáticamente en la figura 2.
En otro ejemplo de realización del procedimiento, de forma adicional o alternativa a la modificación del contorno exterior K según la figura 6, también se puede modificar la forma geométrica del contorno exterior K, lo que se ilustra muy esquemáticamente en la figura 7. Allí, por ejemplo, una zona curvada de la superficie de pieza de trabajo 23 a fabricar se fabrica mediante un contorno exterior circular K de la superficie de pulsos 22, mientras que con la ayuda de una forma poligonal, por ejemplo, cuadrangular y en particular rectangular o cuadrada del contorno exterior K se genera una esquina en una zona final de la superficie de herramienta 23 fabricada. Con la ayuda de una adaptación de este tipo de la geometría del contorno exterior K se puede generar, por ejemplo, una ranura 24, en cuyo segundo extremo de ranura 37 se pueden fabricar cantos y/o esquinas y/o bordes en la herramienta 40.
La invención se refiere a un procedimiento para fabricar una superficie de pieza de trabajo 23 o una superficie interior de ranura 25 en una pieza de trabajo 11 en forma de barra, en particular cilíndrica. A partir de la pieza de trabajo 11 se debe fabricar una herramienta rotativa 40. La remoción de material para la fabricación de la superficie de pieza de trabajo 23 se realiza con la ayuda de pulsos de rayo láser B, que se dirigen sobre la pieza de trabajo 11 a través de un dispositivo de desvío 14 sobre puntos de incidencia 31 dentro de una superficie de pulsos 22 con un contorno exterior K predeterminado. A través de uno o varios accionamientos de eje de máquina 18, en particular ejes CNC, se realiza a este respecto una orientación o posicionamiento o movimiento entre la pieza de trabajo 11 y el dispositivo de desvío 14, de tal manera que la superficie de pulsos 22 está orientada con los puntos de incidencia 31 dispuestos en ella para los pulsos de rayo láser B, esencialmente en ángulo recto con respecto a la dirección de radiación R de los pulsos de rayo láser, y en ángulo recto con respecto a la sección de la superficie de herramienta 23, que ya se ha fabricado y está adyacente a la superficie de pulsos 22. Durante la remoción de material, a través del al menos un accionamiento de eje de máquina 18, la superficie de pulsos 22 se mueve a lo largo de una trayectoria de movimiento 38 predeterminada manteniendo la orientación, es decir, siempre en ángulo recto con respecto a la sección de la superficie de pieza de trabajo 22 ya fabricada inmediatamente después con respecto a la pieza de trabajo 11. De esta manera, por ejemplo, se puede fabricar una ranura 24 con una superficie interior de ranura 25 partiendo de un primer extremo de ranura 36 en el extremo libre 35 de la pieza de trabajo hasta un extremo de ranura libre 37 opuesto en la dirección de desarrollo de la ranura 24. A este respecto, el contorno exterior K de la superficie de pulsos 22 puede corresponder en cada caso a la sección transversal a fabricar de la ranura 24 o estar al menos dentro de la sección transversal a fabricar de la ranura 24.
Lista de referencias:
10 Máquina de mecanizado
11 Pieza de trabajo
12 Láser
13 Cabezal láser
14 Dispositivo de desvío
15 Unidad de control
16 Dispositivo de accionamiento de máquina
17 Dispositivo de sujeción
18 Accionamiento del eje de máquina
22 Superficie de pulsos
23 Superficie de pieza de trabajo
24 Ranura
25 Superficie interior de ranura
26 Canto de ranura
27 Superficie exterior original de la pieza de trabajo
31 Punto de incidencia
32 Trayectoria de pulso
33 Zona de borde
34 Lado frontal
35 Extremo libre de la pieza de trabajo
36 Primera ranura
37 Segundo extremo de ranura
38 Trayectoria de movimiento
40 Herramienta
41 Sección de pieza de trabajo
42 Vástago de metal duro
43 Pieza final
0 Ángulo de divergencia de los pulsos del rayo láser
A Eje longitudinal de la pieza de trabajo
B Pulso de rayo láser
DX Grado de libertad rotativo
DY Grado de libertad rotativo
DZ Grado de libertad rotativo
K Contorno exterior
K1 Primera sección de contorno exterior
K2 Segunda sección de contorno exterior
O Eje óptico del cabezal láser
R Dirección de irradiación
x Grado de libertad traslacional
y Grado de libertad traslacional
z Grado de libertad traslacional

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para producir una superficie de pieza de trabajo (23) formada por una superficie interior de ranura (25) de una ranura (24) en una pieza de trabajo (11) en forma de barra, donde la ranura (24) se fabrica partiendo de un primer extremo de ranura (36), utilizando una máquina de mecanizado (10) que presenta un láser (12) que genera pulsos de rayo láser (B), con un cabezal láser (13) que dirige los pulsos de rayo láser (B) del láser (12) hacia la pieza de trabajo (11) y con un dispositivo de accionamiento de máquina (16) que presenta al menos un accionamiento de eje de máquina (18) que está establecido para mover la pieza de trabajo (11) y el cabezal láser (13) uno con respecto al otro en al menos un grado de libertad de traslación y/o rotación (X, Y, Z, dX, DY, DZ), con las siguientes etapas: - posicionamiento y/u orientación de la pieza de trabajo (11) con respecto a un primer cabezal láser (13), - especificación y/o selección de un contorno exterior (K) de una superficie de pulsos (22), así como de puntos de incidencia (31) espaciados entre sí, dispuestos dentro de la superficie de pulsos (22), sobre los que se emiten los pulsos de rayo láser (B) desde el cabezal láser (13) en una secuencia predeterminada, de tal manera que el contorno exterior (K) de la superficie de pulsos (22) corresponde al contorno de la sección transversal de la ranura (24) a producir,
- emisión de los pulsos de rayo láser (B) a través del cabezal láser (13) en una dirección de irradiación (R) sobre la pieza de trabajo (11) sobre los puntos de incidencia (31) predeterminados dentro de la superficie de pulsos (22), donde los pulsos de rayo láser (B) están orientados durante el mecanizado tangencialmente a la sección de la superficie de pieza de trabajo (23) generada por el mecanizado de la pieza de trabajo (11), que limita con la superficie de pulsos (22),
- movimiento del cabezal láser (13) y/o de la pieza de trabajo (11) uno con respecto al otro de tal manera que la superficie de pulsos (22), en la que tiene lugar la remoción de material, se mueve exclusivamente en la dirección de irradiación (R) de una trayectoria de movimiento (38) predeterminada, siguiendo con respecto a la pieza de trabajo (11), para generar la superficie de pieza de trabajo (23).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque todas las zonas de la pieza de trabajo adyacentes a la superficie de pieza de trabajo (23) fabricada, sobre las que inciden los pulsos de rayo láser (B) durante el mecanizado, ya se retiran completamente mediante y durante la fabricación de la superficie de pieza de trabajo (23).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque los pulsos de rayo láser (B), que están dirigidos a los puntos de incidencia (31) de la superficie de pulsos (22), están orientados tangencialmente al menos a la sección adyacente ya fabricada de la superficie de pieza de trabajo (23) y reducen la rugosidad de esta sección adyacente de la superficie de pieza de trabajo (23).
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el contorno exterior (K) de la superficie de pulsos (22) se modifica con respecto al cabezal láser (13) en función de la posición relativa y/o la orientación relativa actuales de la pieza de trabajo (11).
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la pieza de trabajo (11) presenta al menos dos secciones de pieza de trabajo (41) que presentan diferentes características de absorción para la luz láser utilizada y la superficie de pieza de trabajo (23) se fabrica mediante un desarrollo de procedimiento continuo en las dos secciones de pieza de trabajo (41).
6. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque las dos secciones de pieza de trabajo (41) se componen de partes (42, 43) conectadas entre sí por adherencia de materiales.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la distancia entre puntos de incidencia (31) directamente adyacentes en la superficie de pulsos (22) permanece constante durante la fabricación de la superficie de pieza de trabajo (23).
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la ranura (24) presenta un segundo extremo de ranura (37) opuesto al primer extremo de ranura (36), que se fabrica en último término.
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la profundidad de ranura disminuye en la zona del segundo extremo de ranura (37).
10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado porque el contorno exterior (K) de la superficie de pulsos (22) durante la fabricación del segundo extremo de ranura (37) es diferente del contorno exterior (K) de la superficie de pulsos (22) durante la fabricación del primer extremo de ranura (36).
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el aporte de energía de los pulsos de rayo láser (B) por unidad de superficie en una zona de borde (33) de la superficie de pulsos (22), que es adyacente a la superficie de pieza de trabajo (23) a fabricar o fabricada, es mayor o menor que en una zona central (34) de la superficie de pulsos (22) espaciada de la superficie de pieza de trabajo (23) a fabricar o fabricada.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque se utiliza en la fabricación de una herramienta (40) a partir de la pieza de trabajo (11).
13. Procedimiento para la fabricación de un canto afilado en un borde de una superficie de pieza de trabajo (23) de una pieza de trabajo (11), caracterizado porque primero se genera una superficie en la pieza de trabajo (11) que presenta al menos una medida adicional alrededor del canto y, a continuación, esta medida adicional se retira según el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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