薄壁金刚石工程钻头自动激光焊接系统的研制

激光焊接是金刚石工具领域的重要创新发展方向。本文针对薄壁金刚石钻头规格多、精度要求高以及可焊性差等特点，研制开发了薄壁金刚石工程钻头激光自动焊接系统；此系统由激光器、光路系统、钻头焊接机床和控制系统组成；采用稳定三折激光腔技术、三工位分时导光系统、三爪自定心卡盘、Festo机械手和西门子PLC，解决了高激光光束质量、钻头基体装夹与定位、刀头传送、刀头抓取与定位、自动控制系统等关键技术。结果表明：此焊接系统光束质量好，性能稳定、可靠；可以焊接直径Ф25-Ф50mm，长度小于500mm的薄壁金刚石钻头，焊接速度0．5-1．5m／min，激光功率1000—1500W，效率20—60个／h；薄壁金刚石钻头的焊接精度高，焊缝质量好，达到MPA标准。

金刚石取芯钻头的激光焊接

研究了８２，６８两种金刚石取芯钻头的激光焊接方法及工艺，并分析了激光焊工艺参数对焊接质量的影响。此技术已成功地应用于实际生产中，并对同类产品有指导意义。

金刚石空芯钻的激光焊接

选用 5种规格的金刚石空芯钻头作为激光焊接对象 ,总结出焊接方法和工艺参数 ,并给出部分产品的现场使用情况。

金刚石钻头激光焊接系统的自动控制研究

采用Festo气动机械手、传感器元件及松下伺服电机，开发了一种新型金刚石钻头激光焊接自动控制系统。探讨了系统的软硬件设计方案及控制算法，解决了精确定位、位置检测、自动控制与程序稳定性等关键技术。所研制的系统适用于直径为20～300mm各种钻头的焊接，无需专用夹具，为薄壁金刚石钻头的系列化生产提供了新装备。

自动化金刚石钻头激光焊接成套系统及焊接工艺研究

针对金刚石钻头多品种、多规格等特点,开发了自动化金刚石钻头激光焊接成套系统。解决了焊接机械手动作、刀头稳定传送、电机驱动与PLC控制等关键技术,从激光焦点位置参数(偏移量、入射角)、激光功率和焊接速度等方面系统研究了金刚石钻头激光单面焊接工艺。结果表明:对于(?)62 mm和(?)82 mm、基体厚度2 mm的金刚石钻头,激光功率选择1600～1800 W,焊接速度在1.1～1.2 m/min范围内,其焊缝的成形良好,抗弯强度能达到国际MPA标准。