40在陰影面16的邊緣區(qū)域中是小的進(jìn)而徑向在外部在螺旋軌道19處是小的，這在那里引起高的能量輸入。由于從陰影面的中央向徑向外部的該能量分布，基底42的連接于側(cè)壁41的區(qū)域中的材料剝離大于基底42的中央?yún)^(qū)域中的材料剝離，使得在那里與在根據(jù)圖5和6的另外的實(shí)施例中的情況相比產(chǎn)生更大的隆起部42a。剝離輪廓能夠稱作為W形輪廓。由于在陰影面16的邊緣區(qū)域中的相對(duì)高的能量輸入，根據(jù)圖7的W形輪廓尤其適合于產(chǎn)生極其小的切削刃半徑并且適合于工件13的精加工。在側(cè)壁41處進(jìn)而在工件13的前刀面或后刀面上能夠產(chǎn)生具有極其小的表面粗糙度的表面，所述表面大致對(duì)應(yīng)于拋光的表面。
[0037]線間距a的確定極度示意地在圖3中示出。示例地假設(shè):選擇了螺旋回轉(zhuǎn)的數(shù)量η為n=5。線間距a的確定對(duì)于其他數(shù)值η相應(yīng)地進(jìn)行。如所描述的那樣，經(jīng)由螺旋回轉(zhuǎn)的數(shù)量η確定以下能量，當(dāng)給定相鄰的射中位置18重疊和激光功率時(shí)，所述能量為了產(chǎn)生材料剝離而輸入到陰影面16中。相鄰的射中位置18的重疊和激光功率以及脈沖頻率也改變到陰影面中的能量輸入。
[0038]此外，預(yù)先給定間距函數(shù)f(r)。因此，間距函數(shù)f與函數(shù)變量r相關(guān)，所述函數(shù)變量在當(dāng)前的情況下說明交點(diǎn)P距螺旋軌道19的中心M的間距。因此，經(jīng)由間距函數(shù)f，根據(jù)距中心M的間距影響螺旋軌道19的線密度。在當(dāng)前的實(shí)施例中，間距函數(shù)f如下:
f(r)=b*rc其中
r:函數(shù)變量，所述函數(shù)變量說明螺旋軌道19的所關(guān)注的位置距中心M的間距， b:比例因子， c:間距參數(shù)。
[0039]經(jīng)由間距參數(shù)c設(shè)定線間距a。如果間距參數(shù)c大于O并且小于1，那么線間距從螺旋的中心M徑向向外上升。如果間距參數(shù)c大于1，那么線間距從螺旋的中心M徑向向外下降，這示例地在圖3中說明。如果間距參數(shù)c=l，那么線間距a是恒定的。比例因子b通常b=l，以便不改變陰影面16的半徑R。
[0040]也能夠選擇其他的間距函數(shù)f，所述間距函數(shù)例如說明函數(shù)值f (r)與函數(shù)變量r的對(duì)數(shù)或指數(shù)相關(guān)性。也可行的是，為函數(shù)變量r的不同的部段預(yù)先給定不同的間距函數(shù)，所述間距函數(shù)優(yōu)選具有在函數(shù)變量r的部段的相應(yīng)的部段邊界處的連續(xù)的和/或可區(qū)分的過渡。證實(shí)為有利的是，間距函數(shù)f具有如下項(xiàng)，其中間距參數(shù)c處于函數(shù)變量r的指數(shù)中。
[0041]根據(jù)間距函數(shù)f如圖3中說明那樣確定線密度a。首先，為螺旋軌道19的半徑R計(jì)算函數(shù)值f (R)并且隨后根據(jù)螺旋回轉(zhuǎn)的數(shù)量η劃分成等距的部段d=f (R)/n (圖3)。于是，各個(gè)線間距al、a2、a3、……a (n_l)根據(jù)間距函數(shù)f的反函數(shù)來確定。軌道端點(diǎn)E由于螺旋軌道19的已知的半徑R同樣是已知的。從該軌道端點(diǎn)起，能夠根據(jù)線間距al、a2、a3、……a (n-1)計(jì)算螺旋軌道19的每個(gè)螺旋回轉(zhuǎn)與r軸的交點(diǎn)P的位置。
[0042]螺旋軌道19例如通過第一半圓區(qū)段45和第二半圓區(qū)段46形成。全部半圓區(qū)段45,46具有不同的半徑。分別將一個(gè)第二半圓區(qū)段連接到第一半圓區(qū)段45上或者將兩個(gè)第二半圓區(qū)段46連接到相應(yīng)的過渡點(diǎn)U上。過渡點(diǎn)U位于共同的軸上，在根據(jù)圖3的實(shí)施例中為r軸。第一半圓區(qū)段45的組與螺旋軌道19的中心M同心地布置。第二半圓區(qū)段46的組分別具有與螺旋軌道19的中心M不同的半圓中心，其中各個(gè)第二半圓區(qū)段46也分別具有不同的半圓中心。通過該結(jié)構(gòu)能夠極其簡(jiǎn)單且快速地計(jì)算螺旋軌道19。
[0043]始于如上描述確定的外部的交點(diǎn)(在此:交點(diǎn)P5)或軌道端點(diǎn)E，以已知的半徑R與中心M同心地定位最外的第一半圓區(qū)段45。連接到最外的第一半圓區(qū)段上的第二半圓區(qū)段46具有距軌道端點(diǎn)E的線間距a (n-1) 一一在此為a4。由此能夠確定該第二半圓區(qū)段46的第二半圓中心，由此得到螺旋軌道19的最外的螺旋軌道回轉(zhuǎn)。類似于此確定緊隨的另外的螺旋軌道回轉(zhuǎn)，直到最后螺旋軌道19達(dá)到其中心M0
[0044]射中位置18進(jìn)而偏轉(zhuǎn)的激光束12b沿著陰影面16之內(nèi)的螺旋軌道19的引導(dǎo)相對(duì)于其他的軌道變化具有用于運(yùn)行具有用于偏轉(zhuǎn)鏡23、24的調(diào)節(jié)馬達(dá)27的偏轉(zhuǎn)裝置15的優(yōu)點(diǎn)。在圖11中示意地采用蜿蜒形的軌道作為激光束12的射中位置18在工件表面17上的引導(dǎo)的實(shí)例。在偏轉(zhuǎn)的激光束12b的射中位置18的這種或類似的移動(dòng)軌道中，偏轉(zhuǎn)鏡如圖11中示出那樣被加速并且總是又被停住，以便獲得期望的移動(dòng)圖形。第一曲線Kl在此描繪根據(jù)時(shí)間t的一個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡的控制并且第二曲線K2描繪根據(jù)時(shí)間t的相應(yīng)另一偏轉(zhuǎn)鏡的控制。如在圖11中可見，在此偏轉(zhuǎn)鏡的位置不僅在X方向上而且在Y方向上逐步地或階梯式地改變。在此，出現(xiàn)高的加速度和加速度變化。偏轉(zhuǎn)鏡的調(diào)節(jié)馬達(dá)27在此強(qiáng)烈地負(fù)荷。
[0045]與此不同，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置用于激光束12的射中位置18在工件表面17上的移動(dòng)的螺旋軌道19。螺旋軌道19通過這兩個(gè)偏轉(zhuǎn)鏡23、24的正弦形或余弦形的偏轉(zhuǎn)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，如這根據(jù)第三曲線K3和第四曲線K4示意地說明。這兩個(gè)曲線K3、K4彼此被相移。例如，用于控制第一偏轉(zhuǎn)鏡23的調(diào)節(jié)馬達(dá)27的第四曲線K4是余弦形的，而用于控制第二偏轉(zhuǎn)鏡24的調(diào)節(jié)馬達(dá)27的第三曲線K3是正弦形的。在此，將加速度變化降低，使得實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)裝置15的低晃動(dòng)或振動(dòng)的運(yùn)行。
[0046]當(dāng)陰影面16之內(nèi)設(shè)有多個(gè)螺旋軌道19時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)偏轉(zhuǎn)裝置50的運(yùn)行的進(jìn)一步的改進(jìn)，這根據(jù)圖8至10在下面闡述。
[0047]在圖8中說明螺旋軌道19，所述螺旋軌道根據(jù)上述原理來確定。該螺旋軌道19下面用作為第一螺旋軌道19a。在根據(jù)圖9的實(shí)施例中，預(yù)先給定第一螺旋軌道19a和另外的第二螺旋軌道1%，所述螺旋軌道在陰影面之內(nèi)預(yù)先給定激光的射中位置18的路徑。這兩個(gè)螺旋軌道19a和19b具有相同的螺旋軌道參數(shù)n、R、a。示例地，第二螺旋軌道19b通過第一螺旋軌道19a在軸向上的鏡像化產(chǎn)生，在所述軸上存在第一螺旋軌道19a的半圓區(qū)段45,46之間的過渡點(diǎn)U。在當(dāng)前的情況下，在r軸上進(jìn)行鏡像化。
[0048]在根據(jù)圖9的具有第一螺旋軌道19a和第二螺旋軌道19b的陰影面16的實(shí)施例中，因此能夠?qū)⒓す馐纳渲形恢?8始于中心M引導(dǎo)至第一螺旋軌道19a的端點(diǎn)E并且從那里在沒有顛倒方向的情況下借助第二螺旋軌道1%向回引導(dǎo)至中心Μ。從那里，入射點(diǎn)18于是重新地沿著第一螺旋軌道19a向外引導(dǎo)至軌道端點(diǎn)E等。由此，能夠通過調(diào)節(jié)馬達(dá)27實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)鏡23、24的調(diào)節(jié)移動(dòng)的無晃動(dòng)的移動(dòng)進(jìn)程。
[0049]根據(jù)圖9的第一螺旋軌道19a和第二螺旋軌道19b形成螺旋軌道對(duì)50。如能夠在圖9中識(shí)別，在該激光束引導(dǎo)中，存在陰影面16之內(nèi)的具有較強(qiáng)的材料剝離的位置和具有不那么強(qiáng)的材料剝離的位置。例如，在圖9中在中心M右側(cè)能夠識(shí)別沒有射中位置18的區(qū)域。為了實(shí)現(xiàn)陰影面16之內(nèi)的材料剝離的均勻化，也能夠沿著多個(gè)螺旋軌道19或多個(gè)螺旋軌道對(duì)50引導(dǎo)激光束。對(duì)此的實(shí)施例在圖10中說明。在那里，根據(jù)圖9的螺旋軌道對(duì)50多次地且例如四次地在陰影面16之內(nèi)布置。四個(gè)螺旋軌道對(duì)50在圍繞陰影面16或中心M的環(huán)周方向上彼此圍繞著中心M分別轉(zhuǎn)動(dòng)90°。螺旋軌道對(duì)50可以說在環(huán)周方向上均勻分布地布置。兩個(gè)相鄰的螺旋軌道對(duì)50之間的轉(zhuǎn)動(dòng)角度從所設(shè)置的螺旋軌道對(duì)50的數(shù)量中得出。與根據(jù)圖10的實(shí)施例不同，也能夠應(yīng)用奇數(shù)數(shù)量的螺旋軌道對(duì)。為了在陰影面16之內(nèi)引導(dǎo)激光束而預(yù)先給定的螺旋軌道19或螺旋軌道對(duì)50的數(shù)量原則上能夠任意地選擇。例如也能夠設(shè)有六個(gè)或十二個(gè)相互轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋軌道對(duì)50。
[0050]在控制單元14中，能夠存儲(chǔ)用于確定的反復(fù)的加工任務(wù)的加工程序并且能夠由操作人員經(jīng)由激光加工設(shè)備10的未示出的操作界面來選擇。例如，在加工程序中能夠選擇工件材料、剝離輪廓40的期望的形狀、切削刃半徑、表面粗糙度等。于是根據(jù)選擇的加工程序通過控制單元14設(shè)定線間距a和必要時(shí)另外的螺旋軌道參數(shù)n、R0所述螺旋軌道參數(shù)a、n、R被分配給可選擇的加工程序，例如通過表格或其他類似的分配規(guī)定。被設(shè)置用于加工任務(wù)的加工程序和對(duì)此所需的螺旋軌道參數(shù)能夠憑經(jīng)驗(yàn)來確定并且隨后被存儲(chǔ)。
[0051]本發(fā)明涉及用于加工工件13的方法和激光加工設(shè)備10。激光加工設(shè)備10具有用于產(chǎn)生激光束12的激光器11，所述激光束經(jīng)由偏轉(zhuǎn)裝置15根據(jù)通過控制單元14預(yù)先給定的圖形偏轉(zhuǎn)并且被定向到工件13的要加工的工件表面17上。偏轉(zhuǎn)的激光束12b在工件表面17上的射中位置18在圓形的陰影面16之內(nèi)沿著至少一個(gè)螺旋軌道19引導(dǎo)。螺旋軌道19的特征在于螺旋軌道參數(shù)。螺旋軌道參