牛津激光公司正使用Delcam的PowerMILL CAM系統(tǒng)為公司的激光微加工系統(tǒng)進(jìn)行加工編程。經(jīng)過(guò)多年成功應(yīng)用3軸系統(tǒng)，公司逐漸開(kāi)始使用5軸設(shè)備。 Dimitris Karnakis 博士是 牛津激光公司的微加工系統(tǒng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，他堅(jiān)信在小范圍上使用激光微加工和傳統(tǒng)機(jī)械加工相比具有巨大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)刀具切割很難實(shí)現(xiàn)微米切割，因?yàn)槲⒚浊懈畈粌H要求刀具體積非常小，而且要求刀具必須非常堅(jiān)硬，相較而言，激光可以更快、更精確地加工，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更平滑的表面加工質(zhì)量。同樣，激光也能夠比電火花機(jī)更高效地生產(chǎn)出小型零件。早在牛津大學(xué)開(kāi)展早期激光研究時(shí)，牛津激光公司就已成立。在過(guò)去的 30 年中，公司逐漸成為世界領(lǐng)先的激光生產(chǎn)商之一。在此期間，公司主要研發(fā)激光的兩個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，激光微加工和高速成像。 在應(yīng)用激光微型鉆孔方面，公司擁有世界領(lǐng)先的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)加工汽車引擎的高精度噴油器。此外，公司擁有自己的激光機(jī)，不僅可以用來(lái)加工，還可以對(duì)潛在用戶進(jìn)行產(chǎn)品演示和原型制作。最近，公司正轉(zhuǎn)向研究激光微型銑加工。 使用激光進(jìn)行銑加工時(shí)， X 軸和 Y 軸方向的編程同普通銑加工機(jī)是一樣的，唯一的差別是光束的寬度、切割位置和切割深度通過(guò)在 Z 軸移動(dòng)的鏡頭控制。切割深度由激光強(qiáng)度和加工材料本身屬性決定。 經(jīng)過(guò)多年成功應(yīng)用 3 軸設(shè)備，牛津激光公司逐漸開(kāi)始開(kāi)發(fā) 5 軸加工。加工軸向的增加通過(guò)傾斜和旋轉(zhuǎn)加工件來(lái)實(shí)現(xiàn)。這個(gè)過(guò)程使用不同角度不同路徑的激光加工零件表面，大大優(yōu)化了表面粗糙度，并將粗糙度降低到 1 微米以下。使用 5 軸激光加工同樣也可加工倒勾形面，一般大家認(rèn)為激光加工很難實(shí)現(xiàn)倒勾形面的加工，因?yàn)榧す夤馐旧淼慕嵌葘傩詻Q定了不可能使用激光在三軸設(shè)備上加工完全垂直的壁面。 “當(dāng)時(shí)我們使用的 CAM 軟件無(wú)法滿足 5 軸加工編程的需要。” Karnakis 博士回憶說(shuō)，“有客戶建議我們聯(lián)系 Delcam 。我們對(duì) Delcam 的軟件非常滿意，對(duì)他們的技術(shù)支持服務(wù)，尤其是客服人員的專業(yè)知識(shí)和反饋速度更加滿意。” 目前有多個(gè)大學(xué)的研究部門正在從事 5 軸激光加工的研究，比如，伯明翰 Aston 大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)就將牛津激光公司的系統(tǒng)同 PowerMILL 結(jié)合使用，用以加工直徑 125 微米光纖內(nèi)的高深寬比孔腔，以便在孔腔內(nèi)嵌入攝像設(shè)備進(jìn)行實(shí)況傳感。 相比耗時(shí)的機(jī)械打磨加工，使用激光加工這些孔腔更高效、更靈活、更精確，也不會(huì)產(chǎn)生永久的機(jī)械損傷。 PowerMILL 使加工幾微米的復(fù)雜三維形體成為可能，也為微型攝影設(shè)備的設(shè)計(jì)提供了更廣闊的空間。 此外，更有人將 PowerMILL 與激光加工相結(jié)合，生產(chǎn)用于生物化學(xué)分析的微流控制器。生物醫(yī)學(xué)研究人員通過(guò)這些微流控制器操控微流體通道網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的流體，并觀察反應(yīng)，使用這種方法可以有效減少浪費(fèi)，并以相對(duì)低的成本提高分析效率。