[發明專利]一種高速飛行器尾翼半潛式激光切割方法

在審

• 申請號: 201910246563.1
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109940287A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 季畫;柴明霞;趙鑫;李志永;嚴鳳潔;姚程;殷毅;吳寧
• 申請（專利權）人: 山東理工大學;山東特種工業集團有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/122;B23K26/70;B23K26/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高速飛行器尾翼半潛式激光切割方法，包括以下步驟：將12?尾翼樣件放入3?夾具中，固定夾緊；向2?液體槽中加入工作液，使工作液沒過12?尾翼樣件的下表面但不超12?尾翼樣件的上表面，具體浸沒高度由夾具調整；打開1?冷水機，設置溫度跟流速，經過8?過濾器，使工作液在2?液體槽、1?冷水機跟9?工作液存儲箱之間保持恒溫跟恒定流速；根據12?尾翼樣件的尺寸及要求，輸入激光器加工參數，10?激光頭開始加工。本發明采用大功率脈沖激光器加工，極大提高了加工效率，且尾翼樣件半浸沒在工作液中，激光束不會直接打在工作液表面，發生濺射現象，造成不必要的能量損耗，同時工作液從下方流動，既帶走了切割殘渣，又減小了切割面熱影響區，能夠做到高精度、高效率、低成本、大批量的加工。

技術領域

本發明屬于激光切割技術領域，特別是指一種高速飛行器尾翼半潛式大功率脈沖激光切割方法。

背景技術

高速飛行器尾翼作為一些精確制導武器或智能武器的重要組成部分，其作用是為彈體飛行提供升力，產生穩定力矩，保證彈體飛行的穩定性。高速飛行器尾翼的工作環境大多都極端惡劣，因此在加工高速飛行器尾翼時要求高精度、高質量。目前，在尾翼加工領域常用的加工方法有：(1)機械切削加工方法，該方法具有質量穩定、效率高的優勢，但切削工藝復雜，且材料的利用率極低，生產成本高、資源消耗嚴重；(2)精鑄或壓鑄，該方法雖然可提高材料利用率，但鑄造尾翼的機械性能往往達不到使用要求，易產生變形并存在殘余應力，甚至出現開裂現象；(3)水射流切割方法，其面臨的主要問題是切割速度緩慢，且需要不斷向高壓射流中添加研磨材料，增加了制造成本；(4)電火花線切割加工方法，一般能夠滿足彈體尾翼切割加工精度要求，也具有較好的組織力學性能，但其面臨的主要問題是加工效率太低，不能滿足大批量生產的需求。

針對上述加工方法存在的問題，開發高效、高精度的尾翼加工方法成為尾翼加工待解決的關鍵問題。激光加工方法具有加工速度快，效率高，成本低、材料利用率高的優勢，但激光加工的精度較電火花線切割要低。因此，只要充分發揮激光加工速度快、效率高的優勢，再通過工藝手段提高其加工精度，就可以使激光加工成為尾翼制造理想的加工工藝。為了解決上述問題，本發明提出一種高速飛行器尾翼半潛式激光切割方法。

發明內容

本發明的目的在于，設計一種高速飛行器尾翼半潛式激光切割方法，該方法采用大功率脈沖激光器加工，極大提高了加工效率，且尾翼樣件半浸沒在工作液中，激光束不會直接打在工作液表面，發生濺射現象，同時工作液從下方流動，既帶走了切割殘渣，又減小了切割面熱影響區，能夠做到高精度、高效率、低成本、大批量的加工。

本發明提供一種高速飛行器尾翼半潛式激光切割方法，包括以下步驟：步驟1，連接好設備，將待加工尾翼樣件放入夾具中，固定夾緊；步驟2，打開冷水機，并向其中注入適量的工作液，使工作液在冷水機動力的驅動下能夠在整個回路中循環流動；步驟3，設置冷水機的溫度與流速，保證工作液的溫度處在1～40℃之間的某一溫度值，且工作液流速不超過10L/min，具體溫度跟流速由實際加工要求確定，使工作液在整個循環回路中保持恒溫、恒定流速；步驟4，待冷水機顯示工作液的溫度跟流速穩定時，使夾具卡入不同高度的卡槽，用于調整尾翼樣件浸入工作液的深度，使工作液沒過待加工尾翼樣件的下表面但不超過待加工尾翼樣件的上表面；步驟5，根據待加工尾翼樣件的尺寸及要求，輸入激光器加工參數，開始加工；步驟6，加工結束后，使工作液流回到工作液存儲箱中，取出加工完成的尾翼樣件，并關掉冷水機電源。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果。

大功率脈沖激光切割效率要遠高于電火花線切割，極大提高了加工效率，能夠實現大批量生產的要求。

尾翼樣件半浸沒在工作液中，在激光加工尾翼樣件時，工作液會及時帶走激光切割產生的殘渣和殘余熱量，提高切割面的質量。