一种锥形微孔激光旋切加工机制造技术

一种锥形微孔激光旋切加工机，本申请反射镜在激光发生器的发射头一侧，反射镜将来自激光发生器的激光束垂直反射入聚焦镜组件，聚焦镜组件包括在底部的聚焦镜固定支架、聚焦镜以及水平方向控制调节件和在中上部的平透镜固定支架、平透镜以及平透镜调节旋钮，聚焦镜固定于聚焦镜固定支架内，聚焦镜固定支架两侧均有水平方向控制调节件，平透镜固定于平透镜固定支架内，平透镜固定支架一侧有平透镜调节旋钮，聚焦镜组件下端有喷嘴组件，驱动电机组件在聚焦镜组件一侧。本发明专利技术能实现不同锥度不同孔径锥形微孔旋切加工，并且结构相对简单，方便装配和调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微孔旋切加工、激光加工、喷油嘴加工等
，特别涉及一种能实现汽车发动机喷油嘴倒锥微孔旋切加工的激光加工装置。
技术介绍
随着汽车保有量的增加，我们周围的环境也因汽车尾气的排放而变差，进而提出了喷油嘴微孔的激光加工需求，在航空发动机领域也有微孔加工需求，当然，在其他领域也有微孔加工需求。为了更好地加工微孔，激光脉冲旋切加工技术成了一种较好的选择。对于汽车发动机喷油嘴微孔而言，倒锥孔效果好于直孔或正锥孔，而在有些领域则可能需要直孔或正锥孔。为了实现锥形微孔的激光旋切，目前在国外已有的技术有扫描振镜、光楔旋转扫描系统等。扫描振镜是通过两个伺服电机驱动反射镜在二维方向摆动扫描来实现对光束方向的控制的，光楔旋转扫描系统是通过驱动两片或更多的微角度楔形镜旋转来实现光束角度的偏摆控制的。以上这些实现激光脉冲环切扫描的装置中聚集镜位置固定不变，它们的结构一般相对复杂，且对加工装配精度要求较高，成本高，调节难度大，当然国内在这方面的核心技术相对较少，形成的自主知识产权更少，这也严重制约我国相关工业和科技领域的发展。
技术实现思路
为了解决上述存在的问题，本专利技术提供一种锥形微孔激光旋切加工机，能实现不同锥度不同孔径锥形微孔旋切加工，并且结构相对简单，方便装配和调节，为达此目的，本专利技术提供一种锥形微孔激光旋切加工机，包括激光发生器、反射镜、聚焦镜组件、喷嘴组件和驱动电机组件，所述反射镜倾斜设置，所述反射镜的倾斜角度为45°，所述反射镜在激光发生器的发射头一侧，所述反射镜下方有聚焦镜组件，所述反射镜将来自激光发生器的激光束垂直反射入聚焦镜组件，所述聚焦镜组件的外形为圆柱，所述聚焦镜组件包括在底部的聚焦镜固定支架、聚焦镜以及水平方向控制调节件和在中上部的平透镜固定支架、平透镜以及平透镜调节旋钮，所述聚焦镜固定于聚焦镜固定支架内，所述聚焦镜固定支架两侧均有水平方向控制调节件，所述水平方向控制调节件穿过聚焦镜组件的壳体抵住聚焦镜固定支架，所述平透镜固定于平透镜固定支架内，所述平透镜固定支架一侧有平透镜调节旋钮，所述平透镜固定支架通过螺栓或杆件与平透镜调节旋钮刚性相连，所述平透镜调节旋钮控制平透镜固定支架内平透镜翻转角度，所述聚焦镜组件下端有喷嘴组件，所述驱动电机组件在聚焦镜组件一侧，所述驱动电机组件通过传动件驱动聚焦镜组件绕轴旋转。本专利技术的进一步改进，所述水平方向控制调节件为水平方向调节螺钉或水平方向调节弹簧或水平方向调节杆，本专利技术水平方向调节螺钉、水平方向调节弹簧和水平方向调节杆均可以使用，厂家可根据实际设备需要使用相应的水平方向控制调节件。本专利技术的进一步改进，所述水平方向调节螺钉一端连有内置蓄电池的直流电机组件，所述内置蓄电池的直流电机组件安装在聚焦镜组件上随聚焦镜组件旋转，本专利技术由人来调节的水平方向调节螺钉可改为用内置蓄电池的直流电机组件来驱动，内置蓄电池的直流电机组件作为聚焦镜组件附属部件，随聚焦镜组件旋转，选用内置蓄电池的直流电机组件，可避免聚焦镜组件旋转时导线缠绕，此改进可使聚焦激光束在锥形扫描时实时改变扫描半径，从而实现圆环或圆面扫描。本专利技术的进一步改进，所述水平方向控制调节件有3个，所述聚焦镜固定支架一侧有一对水平方向控制调节件，所述聚焦镜固定支架另一侧有一个水平方向控制调节件，为了保持聚焦镜固定支架移动稳定，本专利技术常用3个水平方向控制调节件进行控制。本专利技术的进一步改进，所述水平方向控制调节件为一个水平方向调节杆和两个水平方向调节弹簧，所述水平方向调节杆无螺纹，所述水平方向调节杆与水平方向调节气缸的活塞相连，所述水平方向调节气缸与气缸节流阀一和气缸节流阀二，本专利技术水平方向调节螺钉可改为无螺纹的水平方向调节杆，与水平方向调节气缸的活塞相连，当气缸节流阀二进气而气缸节流阀一出气时，活塞推动水平方向调节杆向左，从而带动聚焦镜向左运动，当气缸节流阀二出气而气缸节流阀一进气时，活塞拉动水平方向调节杆向右，则聚焦镜在水平方向调节弹簧的作用下向右运动，当气缸节流阀一与气缸节流阀二同时关闭时，活塞不动，从而保持聚焦镜当前位置不变，本专利技术由人来调节的水平方向调节螺钉改为用调节气缸组件来驱动，调节气缸组件（含直流电磁阀等与除聚焦镜组件外的部件无导线、气管等连接）作为聚焦镜组件附属部件，随聚焦镜组件旋转，此改进也可使聚焦激光束在锥形扫描时实时改变扫描半径，从而实现圆环或圆面扫描。本专利技术的进一步改进，所述聚焦镜固定支架用于固定聚焦镜，外形可为方形、圆形、椭圆形或它们的各种近似组合，厂家可根据实际生产需要进行选择。本专利技术的进一步改进，当平透镜大于2个，第一个平透镜的入射激光束与最后一个平透镜的出射激光束平行，本专利技术可根据实际需要使用多个平透镜。本专利技术的进一步改进，所述聚焦镜组件、喷嘴组件和驱动电机组件安装在外部控制设备上通过外部控制设备进行上下移动，所述聚焦镜组件、喷嘴组件、驱动电机组件可在外部相关装置作用下整体上下移动，从而实现调节聚焦激光束聚焦点相对于工件的位置，进而实现倒锥孔切割。本专利技术为一种锥形微孔激光旋切加工机，该装置主要包括激光发生器、反射镜、聚焦镜组件、喷嘴组件、驱动电机组件，其中聚焦镜组件中聚焦可水平调节，并能在驱动电机组件的驱动下作旋转运动，从而实现通过聚焦镜后的激光束的倒锥形扫描输出。作为本专利技术的进一步改进，可在降低平透镜的厚度同时增加平透镜的数量，可用弹簧代替部分水平方向调节螺钉，也可用电机驱动水平方向调节螺钉，实现扫描半径动态的变化。当然，调节水平方向调节螺钉也可改为无螺纹的水平方向调节杆，采用气缸驱动。附图说明图1为喷油嘴倒锥微孔激光旋切加工装置示意图；图2为聚焦镜调节结构剖切俯视示意图；图3为聚焦镜平移后聚焦镜位置与聚焦激光束光路示意图；图4为聚焦激光束倒锥扫描示意图；图5为一种带弹簧的聚焦镜调节结构剖切俯视示意图；图6为电动聚焦镜调节结构剖切俯视示意图；图7为气动聚焦镜调节结构剖切俯视示意图；图8为平透镜调节结构剖切俯视示意图；图9为平透镜、聚焦镜相对位置与聚焦激光束关系示意图；具体部件名称如下：1、激光发生器；2、反射镜；3、聚焦镜固定支架；4、水平方向调节螺钉；5、聚焦镜组件；6、聚焦镜；7、喷嘴组件；8、驱动电机组件；9、聚焦激光束；10、光心；11、入射激光束；12、光轴；13、水平方向调节弹簧；14、内置蓄电池的直流电机组件；15、水平方向调节气缸；16、水平方向调节杆；17、气缸节流阀一；18、气缸节流阀二；19、平透镜；20、平透镜内折射激光束；21、平透镜出射激光束；22、平透镜调节旋钮；23、平透镜固定支架。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：本专利技术提供一种锥形微孔激光旋切加工机，能实现不同锥度不同孔径锥形微孔旋切加工，并且结构相对简单，方便装配和调节。本专利技术提供一种能实现不同锥度不同孔径锥形微孔旋切加工的激光加工装置，如图1、2、8所示，该装置包括激光发生器1、反射镜2、聚焦镜组件5、喷嘴组件7、驱动电机组件8，其中实现锥形微孔加工的关键部件为聚焦镜组件5，它的外形为圆柱，包括在底部的聚焦镜固定支架3、聚焦镜6、水平方向调节螺钉4和在中上部的平透镜固定支架23、平透镜19、平透镜调节旋钮22几个部分，其中水平方向调节螺钉4共有三个用于调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锥形微孔激光旋切加工机，包括激光发生器（1）、反射镜（2）、聚焦镜组件（5）、喷嘴组件（7）和驱动电机组件（8），其特征在于：所述反射镜（2）倾斜设置，所述反射镜（2）的倾斜角度为45°，所述反射镜（2）在激光发生器（1）的发射头一侧，所述反射镜（2）下方有聚焦镜组件（5），所述反射镜（2）将来自激光发生器（1）的激光束垂直反射入聚焦镜组件（5），所述聚焦镜组件（5）的外形为圆柱，所述聚焦镜组件（5）包括在底部的聚焦镜固定支架（3）、聚焦镜（6）以及水平方向控制调节件和在中上部的平透镜固定支架（23）、平透镜（19）以及平透镜调节旋钮（22），所述聚焦镜（6）固定于聚焦镜固定支架（3）内，所述聚焦镜固定支架（3）两侧均有水平方向控制调节件，所述水平方向控制调节件穿过聚焦镜组件（5）的壳体抵住聚焦镜固定支架（3），所述平透镜（19）固定于平透镜固定支架（23）内，所述平透镜固定支架（23）一侧有平透镜调节旋钮（22），所述平透镜固定支架（23）通过螺栓或杆件与平透镜调节旋钮（22）刚性相连，所述平透镜调节旋钮（22）控制平透镜固定支架（23）内平透镜（19）翻转角度，所述聚焦镜组件（5）下端有喷嘴组件（7），所述驱动电机组件（8）在聚焦镜组件（5）一侧，所述驱动电机组件（8）通过传动件驱动聚焦镜组件（5）绕轴旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种锥形微孔激光旋切加工机，包括激光发生器（1）、反射镜（2）、聚焦镜组件（5）、喷嘴组件（7）和驱动电机组件（8），其特征在于：所述反射镜（2）倾斜设置，所述反射镜（2）的倾斜角度为45°，所述反射镜（2）在激光发生器（1）的发射头一侧，所述反射镜（2）下方有聚焦镜组件（5），所述反射镜（2）将来自激光发生器（1）的激光束垂直反射入聚焦镜组件（5），所述聚焦镜组件（5）的外形为圆柱，所述聚焦镜组件（5）包括在底部的聚焦镜固定支架（3）、聚焦镜（6）以及水平方向控制调节件和在中上部的平透镜固定支架（23）、平透镜（19）以及平透镜调节旋钮（22），所述聚焦镜（6）固定于聚焦镜固定支架（3）内，所述聚焦镜固定支架（3）两侧均有水平方向控制调节件，所述水平方向控制调节件穿过聚焦镜组件（5）的壳体抵住聚焦镜固定支架（3），所述平透镜（19）固定于平透镜固定支架（23）内，所述平透镜固定支架（23）一侧有平透镜调节旋钮（22），所述平透镜固定支架（23）通过螺栓或杆件与平透镜调节旋钮（22）刚性相连，所述平透镜调节旋钮（22）控制平透镜固定支架（23）内平透镜（19）翻转角度，所述聚焦镜组件（5）下端有喷嘴组件（7），所述驱动电机组件（8）在聚焦镜组件（5）一侧，所述驱动电机组件（8）通过传动件驱动聚焦镜组件（5）绕轴旋转。2.根据权利要求1所述的一种锥形微孔激光旋切加工机，其特征在于：所述水平方向控制调节件为水平方向调节螺钉（4）或水平方向调节弹簧（13）或水平方向调节杆（16）。3.根据权利要求2所述的一种锥形微孔激光旋切加工机，其特征在于：所述水平方向调节螺钉（4）一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠全勇，司立众，刘旭明，应明峰，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32