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一种半球状钛合金工件内表面的激光加工方法及装置 

申请/专利权人:华南理工大学

申请日:2024-04-09

公开(公告)日:2024-06-07

公开(公告)号:CN118143446A

主分类号:B23K26/352

分类号:B23K26/352;B23K26/70;B23K26/064;B23K26/04

优先权:

专利状态码:在审-实质审查的生效

法律状态:2024.06.25#实质审查的生效;2024.06.07#公开

摘要:本发明属于激光加工技术领域,公开一种半球状钛合金工件内表面的激光加工方法及装置。本发明首先对激光抛光Ti‑6Al‑4V钛合金平板材料进行研究,研究了激光参数对抛光材料表面粗糙度的影响以及激光入射角对抛光材料表面粗糙度的影响,得到激光优化参数和满足加工需求的最大激光入射角,用于半球状工件的激光加工中;设计半球状工件内表面的分区分块方法,配合五轴运动系统依次完成每个分区分块的激光加工,并且每次加工区域内任意一点的激光入射角都不大于能够满足加工需求的最大激光入射角。采用动态聚焦技术,保证待加工区域内每点的激光加工距离相同,避免因加工点高度位置不同而导致激光能量不同,提高了加工的均匀性。

主权项:1.一种半球状钛合金工件内表面的激光加工方法,其特征在于包括以下步骤:1激光参数的确定:对平板钛合金材料进行激光参数实验,确定激光参数对加工效果的影响以及满足加工需求的最大激光入射角;2半球状钛合金工件内表面的区域划分:根据步骤1的最大激光入射角将半球状钛合金工件内表面划分为分区一、分区二和分区三,再对分区二和分区三进行分块,划分后的区域满足:激光器在加工区域内各点激光入射角小于最大激光入射角;3加工轨迹的确定:通过平行投影原理将步骤2划分的区域形状变换得到激光加工的平面图案,生成各区域的激光加工轨迹;4激光器与工件位置的确定:将工件放置在预设位置,用激光加工软件绘制步骤3所得图案,开启激光器红光模式,移动激光器使得红光图形与工件的加工图案重合,记录激光器的坐标;5激光加工:将激光器与工件移动至步骤4确定的加工位置后,激光器根据步骤3确定的激光加工轨迹,通过移动平台、旋转平台与激光器配合完成半球状钛合金工件内表面的加工;其中,激光器具备动态聚焦系统,可在±20mm高度范围内实现动态聚焦。

全文数据:

权利要求:

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