[发明专利]用激光束在工件中制造空腔的方法和装置

权利要求书

1.用激光束在实心工件中加工空腔的方法，其中，材料通过在紧密相邻设置的导轨上的往返进给运动被激光束所切除

该激光束(7)在每个线性的切削程期间被回转一预定的转角，使其加工点在一圆弧形的路径上运动，其特征在于，

激光束在每个线性加工过程结束时占据一个相对工件的倾斜位置，

当激光束每次在一个圆弧上转动期间，工件(12)能随工作台以绕激光束的转动轴的平移方式进行往复运动，或者进行转动从而可沿圆弧路径三维转动，使工件中的加工点的位置保持在相同的标高处，由此产生工件相对于激光束的均匀的相对速度，

在切除一层材料之后，这些线性加工过程就进行重复，直至达到规定的最终空腔深度。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，该水平的激光束通过一个倾斜位置上的反射器，被偏转成垂直线，而投射到工件上的激光束部分随反射器的转动而转动。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，

工件(12)绕其纵向轴线作旋转运动。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，激光束或者工件的旋转角随着每个层状的切除量连续增大，或者按规定的数量增大。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于，工件在每个层状的切削过程之后被转动90°。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于，至少一股压力流体射流与激光束同轴地和/或倾斜于激光束地输送到加工位置上。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，激光束的输出功率在加工空腔的底表面时被减少。

8.根据权利要求1至7任何一项的方法，其特征在于，激光束在加工空腔的底表面时以可控方式散焦。

9.一种用激光束在实心工件中加工空腔的机床，其特征在于包括：

一种机床支架；

一个可滑动地装在所述机床支架上的壳体；

一个配置在所述壳体内的激光装置，所述激光装置包括聚焦元件和导向元件，所述聚焦元件和导向元件结构成沿第一激光束轴线产生激光束输出，

一个电机驱动的回转头，它包括一个装在所述壳体上用以绕所述第一激光束轴线旋转的激光束反射器，所述激光束反射器定位成接受沿所述第一激光束轴线的所述激光束，且沿第二激光束轴线偏转所述激光束；

一个电机驱动的可滑动工件台，它可以在垂直和水平方向沿跨越所述第二激光束路径的曲线路径定位，使得所述激光束可以在往返进给运动中对准装在所述工件台上的工件；以及

一个程序控制系统，用以控制所述激光装置，所述回转头以及所述工件台。

10.根据权利要求9的机床，其特征在于，所述电机驱动的工件台绕水平轴平行于所述曲线路径的一部分、往返进给运动地在预定范围内转动。

11.根据权利要求9的机床，其特征在于，所述回转头装在所述壳体的正面，所述壳体则装在所述机床支架上，以便水平移动。

12.根据权利要求9的机床，其特征在于，还包括一个机床支架和一个支撑构件，其中所述激光装置是通过所述支撑构件而装到所述机床支架上的。

13.根据权利要求9的机床，其特征在于，所述回转头包括一个装在其上的立体圆柱支架，所述立体圆柱支架有一个喷咀，该圆柱支架包括锥形外套和锥形芯体，至少一个流体通道位于所述锥形外套和锥形芯体之间，中心的多阶通道为激光束和附加的辅助气体提供出口。

14.根据权利要求9的机床，其特征在于，所述激光装置包括一个壳体，该壳体使锥形咀件和锥形芯体一起定位，以限定压力气体锥形流动通道，其中所述锥形芯体包括一个内轴向流动通道，该内轴向流动通道朝其位于该激光装置的出口部分的压力流体出口变窄，所述锥形通道终止于围绕所述轴向流动通道中心的环形出口。

15.根据权利要求14的机床，其特征在于，所述锥形芯体可以相对于所述喷咀的咀件部分调整位置，用以改变所述锥形流动通道的流动特性。