[发明专利]一种旋扫式激光冲击强化加工装置及加工方法

权利要求书

1.一种旋扫式激光冲击强化加工装置，适用于加工具有回转面结构的工件(10)，其特征在于，包括

激光光源，用于发射激光(1)；

中空转台(3)，位于所述激光光源下方并沿所述激光(1)的输出光路设置，并能够绕其轴线(2)转动以及沿其轴线(2)升降运动；

导管组件，连接所述中空转台(3)并将所述激光(1)从所述中空转台(3)的内部传递至靠近所述工件(10)的位置，所述导管组件包括依次连接的第一导管(41)、第二导管(42)以及第三导管(43)，所述第一导管(41)的两端分别连接所述中空转台(3)与所述第二导管(42)，所述第三导管(43)与所述第二导管(42)的另一端摆动连接，使得所述第三导管(43)能够绕其与所述第二导管(42)的连接端沿靠近或远离所述第二导管(42)的方向摆动。

2.根据权利要求1所述的旋扫式激光冲击强化加工装置，其特征在于，所述导管组件还包括用于连接中空转台(3)与所述第一导管(41)的第一转接头(32)、用于连接所述第一导管(41)与所述第二导管(42)的第二转接头(44)以及用于连接所述第二导管(42)与所述第三导管(43)的第三转接头(45)，所述第一导管(41)的两端分别与所述第一转接头(32)以及所述第二转接头(44)连接，所述第二导管(42)的两端分别与所述第二转接头(44)以及所述第三转接头(45)连接，所述第三导管(43)的一端与所述第三转接头(45)摆动连接，所述第三导管(43)的另一端为自由端用于输出所述激光(1)，所述自由端可绕所述第三导管(43)与所述第二导管(42)的连接端沿靠近或远离所述第二导管(42)的方向摆动。

3.根据权利要求2所述的旋扫式激光冲击强化加工装置，其特征在于，所述第一导管(41)的轴线与所述中空转台(3)的轴线(2)相互垂直，所述第二导管(42)的轴线与所述中空转台(3)的轴线(2)相互平行。

4.根据权利要求2所述的旋扫式激光冲击强化加工装置，其特征在于，所述第二导管(42)位于所述第一导管(41)的下方以及第三导管(43)的上方。

5.根据权利要求2所述的旋扫式激光冲击强化加工装置，其特征在于，所述第一转接头(32)、所述第二转接头(44)以及所述第三转接头(45)内均设有全反射镜(4)，用于将所述激光(1)从所述第一转接头(43)内反射依次经过所述第一导管(41)、所述第二转接头(44)、所述第二导管(42)、所述第三转接头(45)以及所述第三导管(43)向所述工件(10)输出。

6.根据权利要求2所述的旋扫式激光冲击强化加工装置，其特征在于，所述第三导管(43)内部还设有用于聚集进入所述第三导管(43)内的所述激光(1)后向输出至所述工件(10)上的整形镜(8)。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的旋扫式激光冲击强化加工装置，其特征在于，第三导管(43)上远离所述第二导管(42)的一端设有用于喷射压缩空气的气嘴(9)。

8.一种旋扫式激光冲击强化加工方法，其特征在于，采用上述权利要求1所述的旋扫式激光冲击强化加工装置对所述工件(10)进行加工，包括如下步骤：

步骤一：将待加工的所述工件(10)放置于一固定平台上；

步骤二：根据待加工的所述工件(10)的回转面结构的特征来调整所述第三导管(41)与所述工件(10)上待加工的回转面的倾斜角度；

步骤三：开启所述激光光源并同步启动用于驱动所述中空转台(3)旋转的伺服电机，通过所述激光(1)对所述工件(10)的回转面进行加工；

步骤四：待所述中空转台(3)旋转一周后停止，并调节所述第三导管(43)绕所述第三导管(43)与所述第二导管(42)的连接端摆动一个预设角度以及启动用于驱动所述中空转台(3)进行升降运动的步进电机调来调节所述第三导管(43)距离所述工件(10)的垂直高度；

步骤五：再次启动用于驱动所述中空转台(3)旋转的伺服电机带动所述中空转台(3)旋转一周；

步骤六：重复步骤四和步骤五，直至完成对所述工件(10)的激光冲击强化。