[发明专利]一种激光制孔装置

说明书

本发明涉及一种激光制孔装置。所述装置可伸入加工件上狭小流道加工孔，所述装置包括聚焦镜、前导光管、后导光管和反射镜，所述前导光管和所述后导光管活动连接且可调，所述前导光管的外壁上设有辅助气通入接头，所述聚焦镜设在所述前导光管的入口处，所述反射镜倾斜设在所述后导光管的出口处，使所述激光束经所述聚焦镜聚焦后再经所述反射镜偏折反射，之后聚焦在所述加工孔的待加工部位。本发明的装置集合了激光束的聚焦功能、偏折功能、调节功能以及辅助吹气的功能，能够适用于加工件上狭小通道内干涉小孔的加工，实现了高效率、高质量地加工干涉小孔。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种激光制孔装置。

背景技术

由于激光具有高亮度、高方向性等特性，激光加工技术应用于众多工业加工工艺中，随着激光技术飞速发展,激光制孔技术在发动机叶片气膜冷却孔加工中得到了广泛应用。

现有技术中，如果在待加工孔轴线方向上呈圆锥形的聚焦激光束被遮挡，或者辅助吹气喷嘴与零件接触产生碰撞干涉，均会导致小孔无法正常加工。例如在航空制造技术领域中，双联导向叶片中的部分孔被零件遮挡，传统的电加工和激光加工方式均无法实现。理论上，此类干涉孔加工需要对电极或激光束进行折弯处理，折弯电极由于本身制作精度不易保证以及加工过程电极导向、进给控制难度大等问题，导致孔定位精度及加工精度不易保证，并且，电加工法无法对具有非导电热障涂层的叶片进行有效制孔；此外，由于现有激光加工头的局限性，激光加工类似双联导向叶片干涉孔的技术尚属空白。

因此，需要提供一种能够有效针对类似于双联导向叶片上流道空间狭小的干涉孔的激光制孔装置。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光制孔装置，该装置能够使激光束先通过聚焦镜聚焦后再通过倾斜设置的反射镜偏折反射，从而使激光束偏折聚焦在待加工部位，实现了在狭小流道空间内进行高效、高质量地制孔。

本发明的实施例提出了一种激光制孔装置，该装置用于伸入加工件上狭小流道加工孔，装置包括聚焦镜、前导光管、后导光管和反射镜，前导光管和后导光管可调连接，聚焦镜设在前导光管的入口端，前导光管上设有辅助气通入接头，反射镜倾斜设在后导光管的出口端，使激光束经聚焦镜聚焦后再经反射镜偏折反射，之后聚焦在加工孔的待加工部位。

在第一种可能的实现方式中，后导光管的出口端的侧壁上设有出口孔，出口孔的倾斜角度和反射镜的倾斜角度均与加工孔的角度相关，使偏折反射后的激光束沿出口孔射出聚焦在加工孔的待加工部位。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，辅助气通入接头上设有用于通入辅助气的气流通道，气流通道与前导光管、后导光管和出口孔贯通。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，后导光管的直径小于前导光管的直径，且前导光管的最大直径部位的尺寸小于加工件上狭小流道的宽度，前导光管和后导光管连接的总长不小于加工件上狭小流道的长度。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，后导光管的连接端部紧密套接入前导光管的连接端部。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，后导光管在套接处相对于前导光管可在轴向和周向方向上调节。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，在后导光管与前导光管的套接处设有锁紧环，锁紧环用于紧固并密封所述套接处。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，前导光管的套接处有径向收缩结构，锁紧环紧密套接在收缩结构上。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，聚焦镜通过聚焦镜座安装在前导光管的入口端。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，反射镜通过反射镜座倾斜安装在后导光管的出口端，使激光束经反射镜偏折反射后沿出口孔的轴向射出。