[发明专利]一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置及方法，涉及激光打孔领域，包括工作平台、磨抛盘、砂纸/抛光织物、样品、装夹头、压力传感器、移动轴、X轴移动组件、第一电机、Z轴移动组件、第二电机、计算机、入水管、入水管控制器、调速电机、出水管；该方法精准控制磨抛距离，获得微孔轴心处纵截面，通过调节磨抛时的压力，大大降低磨抛过程中微孔被堵住的概率，对实验微孔内壁质量、纵截面形貌、重铸层、热影响区等的表征更加准确，提高了实验研究的准确性和科学性，并可选择使用检测相机检测样品磨抛情况，且同样适用于实验中其他样品的磨抛，兼具目前市面上自动磨抛机的功能。

技术领域

本发明涉及激光打孔领域，尤其是一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置及方法。

背景技术

激光打孔是通过对激光束进行聚焦，使焦点位置的温度瞬间达到数千摄氏度，材料在这种高温的作用下会被迅速的熔化、汽化，汽化的金属带着熔融的金属喷射而出最后形成微孔。

激光打孔具有加工速度快、经济效益高、加工材料范围广、无污染等优点，尤其在航天航空工业的激光群孔加工中具有明显的优势。在将激光打孔技术应用到某一工业应用上时，必须对其进行大量的实验。为了更深入的对微孔质量进行表征分析，就必须将微孔剖开，对其内壁和截面质量进行研究。国内外研究学者一般采用磨抛的方法获得微孔截面，但大都并没有对磨抛方法进行详细介绍，且一般采用人工完成，很难磨抛出理想的界面孔，经常出现磨不平、磨过了的现象，几乎无法获得微孔轴心处纵截面，误差较大。采用市面上的自动磨抛机虽然可以获得质量较高的截面，但不是针对微孔磨制设计的，无法控制磨抛距离，在磨制微孔截面时，需要边磨边观察，以防残留物堵塞微孔和磨过，依然无法获得微孔轴心处纵截面。专利号为201710247113.5的中国专利《一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置》提出了一种用于激光微孔制造的试样磨抛装置，结构简单轻便,磨抛头可根据需要进行更换,适用于任意普通磨抛机,适用面广节省了人力物力,极大地提高了实验效率。但依然无法对激光打孔微孔截面进行精准磨抛，较难获得微孔轴心处纵截面。

本发明很好地解决了上述问题，提供一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置及方法。可以精准控制磨抛距离，获得微孔轴心处纵截面，通过调节磨抛时的压力，大大降低磨抛过程中微孔被堵住的概率，对实验微孔内壁质量、纵截面形貌、重铸层、热影响区等的表征更加准确，提高了实验研究的准确性和科学性，并可选择使用检测相机检测样品磨抛情况。一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置同样适用于实验中其他样品表面的磨抛，兼具目前市面上自动磨抛机的功能。

发明内容

本发明为了解决目前激光打孔样品截面磨抛中微孔经常被堵住、微孔轴心处纵截面无法获得的问题，提供一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置及方法。

本发明为解决技术问题所提供的技术方案如下：

一种激光打孔微孔截面和内壁质量分析制样装置，包括工作平台、磨抛盘、压力传感器、移动轴、X轴移动组件、第一电机、Z轴移动组件、第二电机、计算机和调速电机；所述工作平台上设置有磨抛盘；工作平台的一侧垂直滑动设置有Z轴移动组件；在Z轴移动组件上，与Z轴移动组件垂直滑动设置有X轴移动组件；且X轴移动组件与工作平台平行；所述X轴移动组件上滑动设置有移动轴的一端；且该移动轴与Z轴移动组件平行；移动轴的另一端上安装有装夹头；所述X轴移动组件、Z轴移动组件分别与第一电机和第二电机连接；所述工作平台与调速电机连接；所述第一电机、第二电机和调速电机均与计算机连接。

进一步的，所述X轴移动组件的一端与Z轴移动组件滑动连接；移动轴的一端与X轴移动组件滑动连接。

进一步的，所述X轴移动组件、Z轴移动组件结构相同；均为滚柱丝杠副和滚动直线导轨结构。

进一步的，所述移动轴安装在X轴移动组件的滚动直线导轨的滑块座上；X轴移动组件整体安装在Z轴移动组件中滚动直线导轨的滑块座上；所述第一电机与第二电机与X轴移动组件及Z轴移动组件齿轮副连接。