一种小口径深孔内壁激光加工系统技术方案

本发明专利技术公开了一种小口径深孔内壁激光加工系统，包含光学隔振平台、飞秒激光器、激光调制组件、激光入射调整组件、激光偏转组件、辅助工装、六自由度组合位移台和底座。本发明专利技术提供的小口径深孔内壁激光加工系统，通过激光偏转组件调整激光的反射方向，使激光从不同角度射入工件孔、对孔内壁进行加工处理，也可以通过所述六自由度组合位移台带动工件，使得工件靠近或远离工件、并能够对工件进行多角度的移动或偏转，使不同孔内壁得到激光的加工处理，极大地提高了激光加工处理能力和处理效果，扩大了系统的使用范围，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种小口径深孔内壁激光加工系统


[0001]本专利技术属于精密特种加工领域，具体涉及一种小口径深孔内壁激光加工系统。

技术介绍

[0002]激光加工在管状零件的内壁处理方面具有诸多应用，比如去污清洗、图案及微细结构刻蚀、加工等。专利号为201611075111专利的公开了一种用于管道内壁清洗的激光去污系统，该系统通过驱动装置沿管道内部移动，该装置结构较简单、体积较大。专利号为CN201510195584的专利公开了一种管道内壁激光加工头，该激光头能够产生焦距可调的环形聚焦线光束，不需要管道或加工头旋转即可完成管状结构内壁加工，但是其光束输出角度固定不可调，体积也较大。专利号为201510041886的专利公开了一种内燃机缸体内壁激光刻蚀加工装置，该装置用于孔径较小的管道状结构内壁的激光加工，但是其激光头的角度不可调整，不适用于斜面转角等特征结构的加工。
[0003]通过对上述公开专利的分析可知，目前针对管状零件内壁的激光加工装置所采用的激光头及运动装置尺寸较大，并且激光头一般为固定方式，不能改变激光束输出角度，只能用于大口径、腔体无复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小口径深孔内壁激光加工系统，其特征在于，包含光学隔振平台、飞秒激光器、激光调制组件、激光入射调整组件、激光偏转组件、六自由度组合位移台和底座；所述飞秒激光器位于光学隔振平台，用于产生激光束；所述激光束通过所述激光调制组件；所述激光调制组件位于光学隔振平台，用于对所述激光束进行调制、形成调制激光；所述调制激光通过所述激光入射调整组件；所述激光入射调整组件设置于底座上，用于调整所述调制激光的传播方向、使所述调制激光沿设定的入射方向进入激光偏转组件；所述激光偏转组件与所述激光入射调整组件固定连接，用于调整所述调制激光的反射方向，使得所述调制激光沿不同方向射入工件、对工件的孔内壁进行加工处理；所述六自由度组合位移台设置于底座上，所述六自由度组合位移台带动工件，使得工件靠近或远离激光偏转组件、并能够进行多角度的移动或偏转，对工件的孔内壁进行加工处理。2.如权利要求1所述的小口径深孔内壁激光加工系统，其特征在于，所述激光调制组件包含安装调整架，以及设置于安装调整架上的快门、玻片、缩束器和衰减器；所述安装调整架设置于光学隔振平台；所述飞秒激光器产生的激光束将通过快门、玻片、缩束器和衰减器形成调制激光；其中，所述快门用于控制激光束的通断；所述玻片用于调节激光的偏振方向；所述缩束器用于调整激光束的光束直径；所述衰减器用于对激光能量进行无极调节。3.如权利要求1所述的小口径深孔内壁激光加工系统，其特征在于，所述激光导入组件包含桁架，设置于桁架上的安装台，设置于安装台上的第一反射镜和第一角度传感器，以及镜筒；所述桁架固定设置于底座上；所述桁架为门型结构，包含横梁和两根支腿，两根支腿分别设置于横梁的两端，且每根支腿的一端与横梁固定连接，另一端固定设置于底座上；所述安装台设置于横梁；所述镜筒的一端设置于横梁，另一端伸向底座、且设置有所述激光偏转组件；射入激光导入组件的调制激光经第一反射镜反射，进入镜筒、并沿镜筒中心轴线射入所述激光偏转组件；第一角度传感器用于实时监测第一反射镜的偏转角度；所述调制激光进入激光偏转组件的设定射入方向为沿镜筒中心轴线射入所述激光偏转组件的方向。4.如权利要求3所述的小口径深孔内壁激光加工系统，其特征在于，所述激光偏转组件包含安装架、法兰盘、从动轴以及第二反射镜；其中，所述安装架具有凹槽结构、且槽口向下设置；所述安装架包含顶板、第一侧板和第二侧板；所述法兰盘固定设置于顶板上、且与所述镜筒固定连接，用于实现所述激光偏转组件与激光导入组件的连接；射入镜筒的调制激光将穿过所述法兰盘和顶板的通孔，进入所述安装架的凹槽；各部件的第一侧或第一端靠近第一侧板，第二侧或第二端靠近第二侧板；所述从动轴
水平穿过所述安装架第一侧板和第二侧板，且，所述从动轴的第一端伸出第一侧板，第二端伸出第二侧板；第二反射镜位于所述安装架的凹槽中，且固定设置于从动轴上、随从动轴转动；进入凹槽内的调制激光经第二反射镜反射，将到达所述工件的孔壁表面进行加工处理。5.如权利要求4所述的小口径深孔内壁激光加工系统，其特征在于，所述激光偏转组件还包含位于安装架的第一侧的伺服电机、减速齿轮副AA、减速齿轮副AB、安装座A、滚动轴承A、摆动杆A，位于安装架的第二侧的传动齿轮副BA、传动齿轮副BB、传动齿轮副BC、传动齿轮副BD、安装座B、滚动轴承B、摆动杆B，以及主动轴、连杆、激光头和第二角度传感器；其中，所述主动轴水平穿过所述安装架的第一侧板和第二侧板，且，所述主动轴的第一端伸出第一侧板，第二端伸出第二侧板；所述伺服电机固定设置于第一侧板上，用于控制减速齿轮副AA的转动；所述减速齿轮副AB固定设置于主动轴的第一端，且与减速齿轮副AA啮合；减速齿轮副AA转动带动减速齿轮副AB，主动轴随减速齿轮副AB转...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈丽峰，孙权权，秦声，蔡晓江，周如好，兰洁，焦威，许剑锋，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：