[发明专利]一种锥形微孔激光旋切加工机

说明书

技术领域

本发明涉及微孔旋切加工、激光加工、喷油嘴加工等技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明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，本发明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。

本发明的进一步改进，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，本发明水平方向调节螺钉、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。

本发明的进一步改进，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，本发明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。

本发明的进一步改进，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，本发明常用3个水平方向控制调节件进行控制。

本发明的进一步改进，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，本发明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，本发明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。

本发明的进一步改进，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。