[发明专利]回转体内壁激光加工方法及系统

权利要求书

1.一种回转体内壁激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将扫描得到的回转体的三维模型导入至打标软件中，再将需要在所述回转体的内壁进行激光加工的待加工图形导入至所述打标软件中；

在所述打标软件中，将所述待加工图形分散后贴合至所述回转体的三维模型的内壁中，形成各个待加工位置；一个所述待加工位置对应一个加工路径；

获取激光设备的激光加工参数，并根据各个所述待加工位置生成角度序列；所述角度序列中包含按照加工顺序进行排序的多个旋转角度，所述旋转角度是指从一个所述待加工位置至另一个所述待加工位置而需要旋转的角度；

保持所述回转体的中心轴与工作台之间的倾斜角呈锐角，控制所述激光设备按照所述激光加工参数发射的激光穿过所述回转体的开口之后，照射至所述回转体的内壁中的所述待加工位置；

控制所述回转体按照所述角度序列中的旋转角度旋转，同时通过3d前聚焦模块控制所述激光按照与所述待加工位置对应的加工路径移动，并保持所述激光的焦点始终位于所述回转体的内壁上的所述待加工位置的最高点，以最终在对所述回转体的内壁激光加工出所述待加工图形。

2.根据权利要求1所述的一种回转体内壁激光加工方法，其特征在于，所述将所述待加工图形分散后贴合至所述回转体的三维模型的内壁之后，还包括：

将所述回转体固定于所述工作台中的旋转夹具上，并通过所述旋转夹具令所述回转体与所述转体的三维模型始终保持位置匹配关系。

3.根据权利要求2所述的一种回转体内壁激光加工方法，其特征在于，所述工作台上还设有用于吸取激光加工过程中产生的灰尘的吸气装置。

4.根据权利要求2所述的回转体内壁激光加工方法，其特征在于，所述将所述回转体固定于所述工作台中的旋转夹具上之前，还包括：

根据通过三维扫描仪扫描得到的所述回转体的三维模型，通过所述回转体的三维模型确定与所述回转体适配的旋转夹具；通过已确定的所述旋转夹具夹紧所述回转体，安装在所述旋转夹具上的所述回转体可绕其中心轴旋转，且被所述旋转夹具夹紧的所述回转体的中心轴与所述工作台之间的倾斜角呈锐角。

5.根据权利要求1所述的回转体内壁激光加工方法，其特征在于，所述激光设备为纳秒激光器或皮秒激光器，其中，所述纳秒激光器为纳秒紫外激光器、纳秒红外激光器或纳秒绿光激光器中的任意一种，所述皮秒激光器为皮秒紫外激光器、皮秒红外激光器或皮秒绿光激光器中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种回转体内壁激光加工方法，其特征在于，所述激光加工参数包括：加工速度为100～2000mm/s、频率为10～500KHZ、填充间距为0.001～0.08mm和激光加工功率为20％～80％。

7.根据权利要求1所述的回转体内壁激光加工方法，其特征在于，所述通过3d前聚焦模块控制所述激光按照与所述待加工位置对应的加工路径移动，并保持所述激光的焦点始终位于所述回转体的内壁上的所述待加工位置的最高点，包括：

通过所述打标软件确定所述加工路径对应的每一个坐标点；

通过所述激光设备的3d前聚焦模块中的振镜扫描电机控制所述激光按照与所述待加工位置对应的加工路径在所述回转体的内壁上进行移动；

令所述激光设备的3d前聚焦模块根据所述加工路径的每一个坐标点对应的所述回转体的内壁高度，自动计算出所述3d前聚焦模块中的聚焦镜片移动距离后，确定所述激光的焦点的焦点位置；

根据所述焦点位置保持所述激光的焦点始终位于所述回转体的内壁上的所述待加工位置的最高点。