盲孔加工旋切系统及盲孔加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110977205A(43)申请公布日2020.04.10(21)申请号201911345397.7(22)申请日2019.12.20(71)申请人武汉华工激光工程有限责任公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区华中科技大学科技园激光产业园(72)发明人王玉莹王雪辉刘彪杨立昆刘勇(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人王闯(51)Int.Cl.B23K26/402(2014.01)B23K26/386(2014.01)B23K26/064(2014.01)B23K26/142(2014.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称盲孔加工旋切系统及盲孔加工方法(57)摘要一种盲孔加工旋切系统及盲孔加工方法，涉及机加工领域。该盲孔加工旋切系统包括激光器、扩束镜、偏振装置、折返镜、角度调整装置和用于加载待加工产品的工作平台；激光器的激光能够依次经过扩束镜、偏振装置、折返镜和角度调整装置，照射在工作平台上；偏振装置用于把激光的线偏振光变成圆偏振光或者径向偏振光；折返镜能够改变激光传播方向；角度调整装置能够改变激光照射在工作平台上的角度。该盲孔加工方法适用于盲孔加工旋切系统。本发明的目的在于提供一种盲孔加工旋切系统及盲孔加工方法，以在一定程度上解决现有技术中存在的非透明脆性材料加工的盲孔锥度较大以及加工旋切设备成本昂贵的技术问题。CN110977205ACN110977205A权利要求书1/2页1.一种盲孔加工旋切系统，其特征在于，该旋切系统包括激光器、扩束镜、偏振装置、折返镜、角度调整装置和用于加载待加工产品的工作平台；所述激光器的激光能够依次经过所述扩束镜、所述偏振装置、所述折返镜和所述角度调整装置，照射在所述工作平台上；所述偏振装置用于把所述激光的线偏振光变成圆偏振光或者径向偏振光；所述折返镜能够改变所述激光的传播方向；所述角度调整装置能够改变所述激光照射在所述工作平台上的角度。2.根据权利要求1所述的盲孔加工旋切系统，其特征在于，所述旋切系统包括定焦装置；所述定焦装置用于确认所述激光的加工焦点在待加工产品上的位置；和/或，所述旋切系统包括气体辅助装置；所述角度调整装置和所述工作平台之间的激光路径，与所述气体辅助装置的吹气方向同轴设置。3.根据权利要求2所述的盲孔加工旋切系统，其特征在于，所述折返镜和所述角度调整装置之间的激光路径，与所述定焦装置同轴设置；所述气体辅助装置的吹气压力可调，所述气体辅助装置的压力为0.1Mpa-0.3Mpa；所述旋切系统包括用于抽吸所述气体辅助装置吹出杂物的除尘装置；所述除尘装置的抽吸口位置与待加工产品相对应。4.根据权利要求2所述的盲孔加工旋切系统，其特征在于，包括旁置定位装置；所述旁置定位装置用于确认待加工产品的位置；所述折返镜和所述角度调整装置之间的激光路径，与所述旁置定位装置非同轴设置；所述定焦装置和所述旁置定位装置均采用CCD图像传感器。5.根据权利要求1-4任一项所述的盲孔加工旋切系统，其特征在于，所述偏振装置包括旋转电机和载玻片；所述旋转电机能够驱动所述载玻片转动；所述载玻片为λ/2玻片；所述角度调整装置包括多个镜片；所述旋切系统包括运动装置；所述运动装置与所述工作平台连接，且所述运动装置能够驱动所述工作平台移动；所述工作平台能够沿三坐标轴运动；所述激光器为紫外皮秒激光器或者红外皮秒激光器。6.一种盲孔加工方法，其特征在于，适用于如权利要求1-5任一项所述的盲孔加工旋切系统；所述方法包括如下步骤：调整盲孔加工旋切系统的光路，使激光器发射的激光垂直于待加工表面，进行垂直加工；将待加工产品固定在工作平台上，并将待加工产品调整至加工区域；确认激光加工焦点在待加工产品上的位置；控制角度调整装置改变激光照射在工作平台上的角度，并进行激光加工盲孔。7.根据权利要求6所述的盲孔加工方法，其特征在于，确认激光加工焦点在待加工产品上的位置后，设定加工路径，盲孔中心区域采用交叉填充，盲孔边缘同步多脉冲加工，以改善盲孔中心与侧壁去除率不一致的问题。8.根据权利要求6所述的盲孔加工方法，其特征在于，加工盲孔为包含直边和弧边的异形图案时，先进行盲孔内部填充，激光从上至下以45°和135°逐层交替加工异形图案内部；2CN110977205A权利要求书2/2页盲孔边缘增加绕边加工路径，激光的加工焦点从盲孔边缘向内偏移设定距离，从内向外饶边加工，并递增加工功率。9.根据权利要求6所述的盲孔加工方法，其特征在于，将待加工产品固定在工作平台之前，加载经光束分析仪矫正幅面后的幅面矫正文件；或者，确认激光加工焦点在待加工产品上的位置，是通过采用定焦装置，并驱动工作平台移动，以使激光加工焦点在待