[發(fā)明專利]一種針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010312937.8
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111571019A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉云霞;曾讓;聶曾;黃旭
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: B23K26/356
• 分類號: B23K26/356;B23K26/08;B23K26/064;B23K26/0622;B23K26/06;B23K26/70
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1.一種針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置，其特征在于，包括：激光發(fā)射系統(tǒng)(1)、計算機控制系統(tǒng)(2)、信號光發(fā)射接收系統(tǒng)(3)、光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)、數(shù)控機械手臂(7)；

所述數(shù)控機械手臂(7)用于安裝工件(6)，所述信號光發(fā)射接收系統(tǒng)(3)包括光電傳感器(301)和雙色鏡(302)，所述光電傳感器(301)能發(fā)射和接收信號光，所述雙色鏡(302)能透過所述光電傳感器(301)發(fā)射的信號光以及反射所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)發(fā)射的激光；

所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)發(fā)射的激光依次經(jīng)所述雙色鏡(302)和所述光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)反射至工件(6)上；

所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)、所述光電傳感器(301)、光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)和所述數(shù)控機械手臂(7)均與所述計算機控制系統(tǒng)(2)連接，所述計算機控制系統(tǒng)(2)根據(jù)所述光電傳感器(301)傳遞的信號控制調(diào)整所述光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)和所述數(shù)控機械手臂(7)，使得所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)發(fā)射的激光垂直入射至工件(6)的表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置，其特征在于，所述雙色鏡(302)與所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)的出光口之間的夾角為45°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置，其特征在于，所述光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)包括可旋轉(zhuǎn)的聚焦反射鏡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置，其特征在于，還包括導(dǎo)光管(4)，所述導(dǎo)光管(4)設(shè)置于所述信號光發(fā)射接收系統(tǒng)(3)和所述光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)之間。

5.一種針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置的方法，其特征在于，利用權(quán)利要求1所述的針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置，所述方法包括：

步驟一：將工件(6)涂敷能量吸收層后安裝于所述數(shù)控機械手臂(7)上；

步驟二：所述計算機控制系統(tǒng)(1)根據(jù)工件(6)的表面形狀確定激光沖擊的大致加工路徑以及加工參數(shù)；

步驟三：所述光電傳感器(301)發(fā)射信號光，調(diào)節(jié)所述光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)直至所述光電傳感器(301)接收到信號光的反射信號時停止調(diào)節(jié)所述光束調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)，所述計算機控制系統(tǒng)(2)控制所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)發(fā)射脈沖激光；

步驟四：所述計算機控制系統(tǒng)(1)根據(jù)步驟二中確定的加工路徑控制所述數(shù)控機械手臂(7)移動工件(6)；

步驟五：重復(fù)步驟三和步驟四，直至加工完成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針對曲面零件的激光沖擊加工的裝置的方法，其特征在于，所述激光發(fā)射系統(tǒng)(1)發(fā)射的波長為1064mm、脈沖寬度為10ns～20ns、重復(fù)頻率為5Hz～10Hz。