一种旋转式水导激光加工系统及加工方法技术方案

本发明专利技术公开了一种旋转式水导激光加工系统及方法，系统包括聚焦机构、水腔机构、固定机构及喷嘴机构，所述聚焦机构用于调节光路聚焦激光，所述水腔机构用于形成高压水腔，所述喷嘴机构包括固体细管及固定细管内的光纤，所述激光及高压水均自所述喷嘴机构射出，所述喷嘴机构的固体细管及光纤均包括管状本体，以及设置在该管状本体远离所述固定机构一端的弯折部，所述弯折部与管状本体具有大于0°的夹角θ。本发明专利技术在用喷嘴机构进行加工时，所述喷嘴机构每旋转360度，可保证其射出的激光光斑加工区域的直径大于或等于喷嘴机构细管的外径，还可保证加工区域覆盖固定细管正下方的所有区域，不留死角，适用于连续的深孔加工作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种激光加工系统和方法，具体涉及一种适用于连续深孔加工的旋转式水导激光加工系统及方法。
技术介绍
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行微细加工、切割、焊接、表面处理及打孔等加工的一门精密加工技术。其中传统的激光加工技术，加工时所熔化的材料会以颗粒形式沉积在工件的表面上，从而造成尘粒污染，同时又由于其过大的热影响区和严重的热变形等缺陷而影响加工精度。水导激光加工技术是一项以微细水射流引导激光束对工件进行加工的复合加工技术，喷射的水流在激光脉冲间隙冷却材料，降低材料的热变形和热损伤，使材料保持其原来结构。另一项优点是喷射水流会在加工过程中带走熔融的材料，减少污染物。利用水束全反射原理传导激光进行加工，是激光加工技术的一个新发展方向，具有更加优异的加工性能，基本上解决了热影响区和熔渣的问题，同时其加工精度也高于传统的激光加工精度。现有的水导激光加工系统，光纤套设在喷嘴机构细管中，激光束和水射流通过光纤传导射出，因此所述激光束直径小于喷嘴机构细管的尺寸，将导致加工区域的直径小于喷嘴机构运动覆盖范围的直径，加工出现锥角。因此在加工深孔等特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式水导激光加工系统，包括：聚焦机构、水腔机构、固定机构及喷嘴机构，所述聚焦机构用于调节光路聚焦激光，所述水腔机构用于形成高压水腔，所述喷嘴机构包括固体细管及固定细管内的光纤，所述激光及高压水均自所述喷嘴机构射出，所述喷嘴机构的固体细管及光纤均包括管状本体，以及设置在该管状本体远离所述固定机构一端的弯折部，所述弯折部与管状本体具有大于0°的夹角θ。

【技术特征摘要】
1.一种旋转式水导激光加工系统，包括：聚焦机构、水腔机构、固定机构及喷嘴机构，所述聚焦机构用于调节光路聚焦激光，所述水腔机构用于形成高压水腔，所述喷嘴机构包括固体细管及固定细管内的光纤，所述激光及高压水均自所述喷嘴机构射出，所述喷嘴机构的固体细管及光纤均包括管状本体，以及设置在该管状本体远离所述固定机构一端的弯折部，所述弯折部与管状本体具有大于0°的夹角θ。2.根据权利要求1所述的旋转式水导激光加工系统，其特征在于：定义该喷嘴机构固定细管的外径为d2，光纤的内径为d1，弯折部的垂直方向长度为L，弯折部与工件的距离为H，则满足3.根据权利要求1所述的旋转式水导激光加工系统，其特征在于：所述旋转式水导激光加工系统进一步包括旋转驱动机构，所述旋转驱动机构与所述喷嘴机构连接，并用于驱动喷嘴机构绕其中心轴进行旋转。4.根据权利要求3所述的旋转式水导激光加工系统，其特征在于：所述旋转驱动机构包括电动机及相互啮合设置的从动齿轮和主动齿轮，其中所述从动齿轮通过键槽配合方式与喷嘴机构相连接。5.根据权利要求4所述的旋转式水导激光加工系统，其特征在于：所述旋转驱动机构包括电动机及自所述电动机延伸出的运动轴，所述运动轴与所述喷嘴机构固定连接，且当所述运动轴运动时，带动所述喷嘴机构转动。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文武，王斌，杨旸，张天润，茹浩磊，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33