机械密封端面波度激光加工方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115922064A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202310180289.9(22)申请日2023.02.15(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号(72)发明人刘莹赵祥梁柱荣高志黄伟峰王玉明(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师黄德海(51)Int.Cl.B23K26/00(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称机械密封端面波度激光加工方法及装置(57)摘要本申请涉及机械密封技术领域，特别涉及一种机械密封端面波度激光加工方法及装置，其中，方法包括：基于周向周期性结构确定周向旋转次数，根据径向锥度划分多个阶梯区域，并绘制每个阶梯区域对应的加工图层，导入第一阶梯区域对应的加工图层与安装试件、对正、调焦与设置工艺参数，完成单周期性结构内第一阶梯加工，旋转周向次数后完成第一阶梯加工，并依次导入剩余阶梯区域，直至完成全周期内所有阶梯加工。本申请实施例可以基于周向周期性结构进行旋转拼接，并依次加工各阶梯区域，在实现高效作业的同时，保障端面波度激光加工的稳定质量，从而降低了机械密封的操作难度，提升了加工结果的精确性与合格率，更加实用。CN115922064ACN115922064A权利要求书1/1页1.一种机械密封端面波度激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：基于周向周期性结构确定周向旋转加工次数；根据径向锥度形成的最大高度差确定单次加工深度，以划分多个阶梯区域；绘制所述多个阶梯区域的每个阶梯区域对应的加工图层；导入所述多个阶梯区域的第一阶梯区域对应的加工图层，与安装试件、对正、调焦与设置工艺参数，以利用激光器开始加工；以及在完成单周期性结构内第一阶梯加工后，旋转所述周向旋转加工次数后，完成全周期内第一阶梯加工，并依次导入剩余阶梯区域，直至完成全周期内所有阶梯加工。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加工图层包含激光加工路线以形成周向分布波度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周向旋转加工次数处于[0，50]区间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单次加工深度的取值范围为0～50μm，且阶梯区域个数的取值范围为1～100个。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绘制所述多个阶梯区域的每个阶梯区域对应的加工图层，包括：由所述每个阶梯区域对应的端面几何结构确定所述对应的加工图层的轮廓。6.一种机械密封端面波度激光加工装置，其特征在于，包括：获取模块，用于基于周向周期性结构确定周向旋转加工次数；划分模块，用于根据径向锥度形成的最大高度差确定单次加工深度，以划分多个阶梯区域；绘制模块，用于绘制所述多个阶梯区域的每个阶梯区域对应的加工图层；导入模块，用于导入所述多个阶梯区域的第一阶梯区域对应的加工图层，与安装试件、对正、调焦与设置工艺参数，以利用激光器开始加工；以及加工模块，用于在完成单周期性结构内第一阶梯加工后，旋转所述周向旋转加工次数后，完成全周期内第一阶梯加工，并依次导入剩余阶梯区域，直至完成全周期内所有阶梯加工。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述加工图层包含激光加工路线以形成周向分布波度。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述周向旋转加工次数处于[0，50]区间。9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述单次加工深度的取值范围为0～50μm，且阶梯区域个数的取值范围为1～100个。10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述绘制模块包括：确定单元，用于由所述每个阶梯区域对应的端面几何结构确定所述对应的加工图层的轮廓。11.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1‑5任一项所述的机械密封端面波度激光加工方法。12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以用于实现如权利要求1‑5任一项所述的机械密封端面波度激光加工方法。2CN115922064A说明书1/8页机械密封端面波度激光加工方法及装置技术领域[0001]本申请涉及机械密封技术领域，特别涉及一种机械密封端面波度激光加工方法及装置。背景技术[0002]波度端面机械密封是一种非接触式机械密封，利用端面的结构特点产生流体动静压效应在动/静环端面间形成一层微米级的流体膜实现非接触式运转，广泛应用于核工业、化工等行业中。[0003]相关技术中，端面波度的加工缺陷会直接影响到密封间隙中流体膜的形成，降低密封的稳定性，而激光加工技术具有加工效率高、表面微织构加工自由度大、质量可控