本发明专利技术属于激光抛光技术领域，公开了一种内孔的激光抛光方法和激光抛光装置；包括：S1、工作端进入内孔；S2、测量内孔的内径，并使工作端调整到内孔的轴心线上；S3、调整激光发射器的高度，使能够发射激光束的激光器所发射的激光束焦点位于内孔的内壁上；S4、工作端发射的激光束对内孔旋转抛光；S5、工作端沿着内孔深度方向移动，并重复S2
【技术实现步骤摘要】
一种内孔的激光抛光方法和内孔的激光抛光装置
[0001]本专利技术涉及激光抛光
，尤其涉及一种内孔的激光抛光方法和激光抛光装置。
技术介绍
[0002]孔类零件如轴承、阀门、缸套等内壁均有抛光需求，抛光质量直接影响零件的使用性能，实际工业生产这些孔类零件结构存在阶梯状、Y形孔、内壁起伏等复杂结构特点。
[0003]现有内孔抛光的方法主要包括机械抛光、磨粒流抛光和激光抛光。机械抛光采用抛光轮或抛光头置入内孔，并与内壁直接接触，通过旋转零件或抛光轮，实现对内壁进行打磨抛光；磨粒流抛光利用两个相对的磨料缸挤压磨料，使磨料在内孔来回挤压流动，利用磨料摩擦内壁表面实现研磨抛光；激光抛光利用聚焦激光束对金属材料的粗糙表面进行重熔，熔融金属流动，实现平滑抛光处理。
[0004]其中，机械抛光调节适应性差，不同内径的零件需匹配不同的抛光轮或抛光头，另外，抛光轮在使用过程中有损耗，需要经常更换，同时磨损的抛光轮会影响抛光效果；磨粒流抛光必须使待抛光零件或者内孔形成通道才能抛光，对于盲孔结构的内孔零件无法抛光；另外，磨料也是耗材，循环数次后需更换，抛光成本高；激光抛光受限于光路，多用于工件外表面抛光，现有技术中公开了一种激光抛光装置及抛光方法，参见CN201811043552.5，其中具体公开了将所述第一光束、第二光束和第三光束投射到待加工元件，在待加工元件上形成第一光束对应的预热光斑、第二光束对应的抛光光斑以及第三光束对应的退火光斑对待加工元件进行抛光处理，该装置并未涉及激光抛光装置对于内孔的抛光问题，且该装置更不具备调节功能，来适应不同内壁情况的内孔的加工，所以目前对于内孔激光抛光，尤其是复杂内孔的激光抛光，仍然难以实现精密激光抛光处理；同时对于不规则内孔激光抛光的适应性问题也难以解决。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种内孔的激光抛光方法和激光抛光装置，可以实现对复杂形状内孔的抛光处理，尤其对阶梯孔、Y型孔和起伏内壁特征的抛光处理，提升激光抛光的适应性和抛光质量。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种内孔的激光抛光方法，包括如下步骤：
[0008]S1、工作端进入内孔；
[0009]S2、测量内孔的内径，并使工作端调整到内孔的轴心线上；
[0010]S3、调整激光发射器的高度，使能够发射激光束的激光发射器所发射的激光束焦点位于内孔的内壁上；
[0011]S4、工作端发射的激光束对内孔旋转抛光；
[0012]S5、工作端沿着内孔深度方向移动，并重复S2
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S4；
[0013]S6、工作端到达内孔的另一端时，工作端退出内孔。
[0014]作为一种激光抛光方法的优选方案，
[0015]在步骤S1之前还包括S01，其中步骤S01：
[0016]确定待抛光零件所有内孔的抛光轨迹；
[0017]在步骤S6后还包括S61,其中步骤S61：
[0018]根据步骤S01的抛光轨迹，对剩余内孔依次重复执行步骤S1
‑
S6。
[0019]一种内孔的激光抛光装置，基于上述任一项技术方案中所述的内孔的激光抛光方法，包括：
[0020]激光光路组件，用以产生和发射激光束；
[0021]测量组件，用以测量内孔的内径；
[0022]聚焦组件，设于所述激光光路组件的光路下游，包括聚焦透镜和高度调整组件，所述高度调整组件与所述聚焦透镜连接，能根据测量组件所得的所述内孔的内径，来调节所述聚焦透镜的高度；
[0023]反射镜组件，设于所述聚焦组件的光路下游，包括反射镜和转动组件，所述反射镜与所述转动组件连接，所述转动组件能使所述反射镜转动。
[0024]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述高度调整组件包括内螺纹调节筒和外螺纹调节筒，所述内螺纹调节筒和所述外螺纹调节筒螺接配合，所述聚焦透镜设于所述外螺纹调节筒内。
[0025]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述高度调整组件还包括第一驱动件，所述第一驱动件的输出端设有第一带轮，所述内螺纹调节筒上套设有第二带轮，所述第一带轮和所述第二带轮之间通过第一同步带传动连接。
[0026]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述高度调整组件还包括安装压环，所述安装压环设于所述外螺纹调节筒内部，所述聚焦透镜设于所述安装压环内。
[0027]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述内螺纹调节筒远离所述第一驱动件的一端设有隔离镜片，所述隔离镜片用以密封所述聚焦透镜。
[0028]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述转动组件包括第一套筒和第二驱动件，所述第一套筒一端与所述第二驱动件的输出端连接，所述第二驱动件能驱动所述第一套筒转动，所述第一套筒的另一端与所述反射镜连接。
[0029]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述转动组件还包括第三带轮和第四带轮，所述第三带轮与所述第二驱动件的所述输出端连接，所述第四带轮套设在所述第一套筒上，所述第三带轮与所述第四带轮通过第二同步带传动连接。
[0030]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述转动组件还包括安装座，所述反射镜设于所述安装座上，所述安装座与所述第一套筒远离所述第二驱动件一端相连接。
[0031]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述激光光路组件包括激光器和激光头，所述激光器与所述激光头通过光纤连接，所述激光器用于产生所述激光束，所述激光头用于发射所述激光束。
[0032]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述激光光路组件还包括准直模块，所述准直模块与所述激光头连接，用以准直所述激光束。
[0033]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述激光光路组件还包括光束衰减
器，所述光束衰减器与分束镜连接，所述分束镜能使所述激光束位于所述转动组件的旋转中心。
[0034]作为一种内孔的激光抛光装置的优选方案，所述测量组件还包括发射头，所述发射头能发射测量光束，所述测量光束能透过所述分束镜，并通过所述测量光束测量所述内孔的内径。
[0035]有益效果：
[0036]在本专利技术中，通过测量内孔的内径，并使工作端调整到内孔的轴心线上，再通过调整激光发射器的高度，准确调整激光束焦点位于内孔的内壁上，工作端发射的激光束对内孔旋转抛光，实现了对复杂形状内孔的实时测量调整，尤其对阶梯孔、Y型孔和起伏内壁特征的抛光处理，保证抛光效率，提升激光抛光工艺的适应性和抛光质量，。
[0037]本专利技术还涉及一种基于上述内孔的激光抛光方法的激光抛光装置，本装置通过激光光路组件产生并发射激光束，通过测量组件测量内孔的内径，高度调整组件能根据测量组件所得的内孔的内径，来调节聚焦透镜的高度，使激光束焦点能够始终保持在内孔的内壁上，通过转动组件使反射镜转动，完成内孔内壁的周向扫描激光抛光过程。通过本装置能实现对复杂形状内孔的抛光处理，尤其对阶梯孔、Y型孔和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种内孔的激光抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、工作端进入内孔；S2、测量内孔的内径，并使工作端调整到内孔的轴心线上；S3、调整激光发射器的高度，使能够发射激光束的激光发射器所发射的激光束焦点位于内孔的内壁上；S4、工作端发射的激光束对内孔旋转抛光；S5、工作端沿着内孔深度方向移动，并重复S2
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S4；S6、工作端到达内孔的另一端时，工作端退出内孔。2.根据权利要求1所述的激光抛光方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括S01，其中步骤S01：确定待抛光零件所有内孔的抛光轨迹；在步骤S6后还包括S61,其中步骤S61：根据步骤S01的抛光轨迹，对剩余内孔依次重复执行步骤S1
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S6。3.一种内孔的激光抛光装置，其特征在于，基于如权利要求1
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2中任一项所述的内孔的激光抛光方法，包括：激光光路组件(100)，用以产生和发射激光束；测量组件(200)，用以测量所述内孔的内径；聚焦组件(300)，设于所述激光光路组件(100)的光路下游，包括聚焦透镜(310)和高度调整组件(320)，所述高度调整组件(320)与所述聚焦透镜(310)连接，能根据测量组件(200)所得的所述内孔的内径，来调节所述聚焦透镜(310)的高度；反射镜组件(400)，设于所述聚焦组件(300)的光路下游，包括反射镜(410)和转动组件(420)，所述反射镜(410)与所述转动组件(420)连接，所述转动组件(420)能使所述反射镜(410)转动。4.根据权利要求3所述的内孔的激光抛光装置，其特征在于，所述高度调整组件(320)包括内螺纹调节筒(321)和外螺纹调节筒(322)，所述内螺纹调节筒(321)和所述外螺纹调节筒(322)螺接配合，所述聚焦透镜(310)设于所述外螺纹调节筒(322)内。5.根据权利要求4所述的内孔的激光抛光装置，其特征在于，所述高度调整组件(320)还包括第一驱动件(323)，所述第一驱动件(323)的输出端设有第一带轮(324)，所述内螺纹调节筒(321)上套设有第二带轮(325)，所述第一带轮(324)和所述第二带轮(325)之间通过第一同步带(326)传动连接。6.根据权利要求5所述的内孔的激光抛光装置，其特征在于，所述高度调整组件(320)还包括安装压环(327)，所述安装压环(327)设于所述外螺纹调节筒(322)内部，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘大猛，王荣国，庞华，雒建斌，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院，
类型：发明
国别省市：
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