用于运行工具机的设备和工具机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于运行工具机的设备和相应的用于加工工件的工具机。
【背景技术】
[0002] 用于工件加工的传统方法例如车削通常易于产生毛刺或者需要长的处理时间。
【发明内容】
[0003] 本发明的任务在于提供用于运行工具机的设备或相应的工具机，所述设备或工具 机分别有助于实现对工件进行较好的加工。
[0004] 该任务通过独立权利要求所述的特征来解决。有利的设计方案表明在从属权利要 求中。 阳〇化]本发明的特征在于用于运行工具机的设备或相应的用于加工工件的工具机，所述 工具机具有所述设备。工具机具有旋转单元，该旋转单元被构造用于使工件围绕旋转轴线 W可调节的转速变化量（Drehz址Iverlauf)旋转。此外，所述工具机具有用于产生脉冲激 光的超短脉冲激光器，如此布置所述超短脉冲激光器，使得借助于所述脉冲激光切除工件 的材料。根据另一方面，所述设备被构造用于根据规定的几何形状的几何形状数据来调节 转速变化量。
[0006] 借助于超短脉冲激光器的脉冲激光可W实现十分好的材料切除。在脉冲激光冲击 到工件上时发生冷材料切除，其中待切除的材料直接从固态转变为气态。由此可能不会出 现产生毛刺的情况。通过调节转速变化量可W调节脉冲激光的脉冲重叠。脉冲重叠在该情 况下指的是第一脉冲激光在工件上的第一冲击面与第二脉冲激光在工件上的冲击面的交 集。脉冲重叠因此代表切除率，或者说代表材料切除的程度。因此可简单的方式通过 调节转速变化量产生工件的规定的几何形状。
[0007] 根据另一方面，所述设备被构造用于根据规定的、代表相应的表面质量的表面质 量特性值来调节转速变化量。
[0008] 表面质量取决于脉冲重叠，所述脉冲重叠取决于转速变化量。因此可简单的 方式通过调节转速变化量来调节表面质量。因此采用简单的方式便可W产生十分光滑的和 /或粗糖的表面和/或规定的功能的表面。
[0009] 根据一种有利的设计方案，所述设备被附加地构造用于根据规定的几何形状的几 何形状数据来调节转速变化量。
[0010] 因为不仅表面质量取决于脉冲重叠而且工件的几何形状也取决于脉冲重叠，所W 通过转速变化量可对运两者进行调节。
[0011] 根据另一有利的设计方案，工具机附加地具有振镜扫描器，所述振镜扫描器布置 在超短脉冲激光器与工件之间，并且所述振镜扫描器被构造用于使相应的脉冲激光的冲击 点在工件的表面上沿着旋转轴线W可调节的扫描速度变化量移动。所述设备被附加地构造 用于根据规定的几何形状的几何形状数据来调节扫描速度变化量。
[0012] 借助于振镜扫描器可W使脉冲激光的冲击点沿着旋转轴线移动。因此脉冲重叠不 仅可W通过沿着旋转角的转速变化量进行调节，而且还可W通过沿着旋转轴线的扫描速度 变化量进行调节。因此可W在两个轴线上对脉冲重叠进行十分准确的调节。因此可十 分准确的方式产生所述几何形状。
[0013] 根据另一有利的设计方案，工具机附加地具有振镜扫描器，所述振镜扫描器布置 在超短脉冲激光器与工件之间，并且所述振镜扫描器被构造用于使相应的脉冲激光的冲击 点在工件的表面上沿着旋转轴线W可调节的扫描速度变化量移动。所述设备被附加地构造 用于根据规定的、代表相应的表面质量的表面质量特性值来调节扫描速度变化量。
[0014] 由此，脉冲重叠不仅可W通过沿着旋转角的转速变化量进行调节，而且还可W通 过沿着旋转轴线的扫描速度变化量进行调节。因此可W在两个轴线上对脉冲重叠进行十分 准确的调节。因此可十分准确的方式产生所述表面质量。
[0015] 根据另一有利的设计方案，工具机具有透镜，该透镜布置在振镜扫描器与工件之 间，W用于将脉冲激光会聚在相应的焦点中。
[0016] 通过使用透镜可简单的方式对焦点进行调节。因此可简单的方式将脉冲 激光会聚在焦点中。
[0017] 根据另一有利的设计方案，所述透镜是平场透镜。也被称为平场聚焦透镜 (F-化eta-化jektiv)的平场透镜可W实现：借助于振镜扫描器沿着例如平行于旋转轴线而 延伸的直线移动焦点。W此可W在必要时W简单的方式产生规定的几何形状和/或规定的 表面质量。 阳01引根据另一有利的设计方案，透镜的焦距在50mm与100mm之间。
[0019] 根据另一有利的设计方案，如此布置所述超短脉冲激光器，使得脉冲激光沿切向 冲击到工件上。
[0020] W此在必要时可W实现十分好的材料切除。例如所述脉冲激光沿切向且W大致与 旋转轴线成直角的方式冲击到材料上。
[0021] 根据另一有利的设计方案，脉冲激光的脉冲持续时间在0. 5ps与Ips之间。由此 在必要时可W实现十分好的材料切除。
[0022] 根据另一有利的设计方案，脉冲激光的脉冲重复频率在0. 5MHz与2MHz之间。 阳02引根据另一有利的设计方案，超短脉冲激光器的功率范围在抓与10W之间。
【附图说明】
[0024] 借助于示意图进一步解释本发明的实施例。在附图中： 图1示出了具有控制设备的工具机，并且 图2示出了脉冲重叠的图示。
[0025] 相同结构或功能的元件统一地用相同的附图标号来表示。
【具体实施方式】 阳0%] 图1示出了工具机1。该工具机1具有超短脉冲激光器UKL。超短脉冲激光器UKL 的功率范围例如在抓与10W之间。
[0027] 超短脉冲激光器UKL发射脉冲激光LP。运些脉冲激光LP具有例如在0. 5ps与Ips 之间的脉冲持续时间。脉冲激光LP的脉冲重复频率例如在0. 5MHz与2MHz之间。
[0028] 脉冲激光LP冲击到振镜扫描器GS上。振镜扫描器GS沿着透镜0的方向反射脉 冲激光LP。附加地，借助于振镜扫描器GS使脉冲激光LP的冲击点AP在工件WS的表面上 沿着旋转轴线XW可调节的扫描速度变化量可移动。
[0029] 透镜0将脉冲激光LP会聚在相应的焦点中，所述焦点例如对应于冲击点AP。透 镜0为此例如具有一个或多个聚光镜。例如透镜0是平场透镜也或者是平场聚焦透镜，借 助于所述透镜焦点可在例如平行于旋转轴线X而延伸的直线上移动。因此，脉冲激光LP的 冲击点AP冲击在工件WS上。脉冲激光LP例如沿切向冲击到工件WS上。例如所述脉冲激 光沿切向且W大致与旋转轴线X成直角的方式冲击到工件WS上。
[0030] 工件WS借助于未示出的旋转单元例如可W围绕旋转轴线XW可调节的转速变化 量旋转。
[0031] 采用该种方式可W将材料从工件WS中切除，例如W便调节规定的几何形状并且/ 或者W便产生