[發明專利]一種航空發動機火焰筒異型氣膜孔的超快激光加工方法有效
| 申請號： | 202110205492.8 | 申請日： | 2021-02-24 |
| 公開（公告）號： | CN113059277B | 公開（公告）日： | 2022-11-04 |
| 發明（設計）人： | 賈天卿;陳龍;曹凱強;蔣其麟;徐紅星 | 申請（專利權）人： | 星控激光科技（上海）有限公司 |
| 主分類號： | B23K26/38 | 分類號： | B23K26/38;B23K26/082 |
| 代理公司： | 上海藍迪專利商標事務所(普通合伙) 31215 | 代理人： | 徐筱梅;張翔 |
| 地址： | 200240 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 航空發動機 火焰 異型 氣膜孔 激光 加工 方法 | ||
1.一種航空發動機火焰筒異型氣膜孔的超快激光加工方法，包括由五軸平移臺與超快激光器、四光楔、振鏡加工頭和計算機組成的激光加工系統，其特征在于采用振鏡加工頭與四光楔協同旋切的方法，利用五軸平移臺對火焰筒的空間姿態調整進行異型氣膜孔的超快激光加工，選用波長為1030 nm、單脈沖能量為200 μJ、功率為100 W的超快激光器，匯聚后光斑直徑為50 μm，利用四光楔旋切和振鏡加工頭協同加工的方法，在火焰筒上進行異型氣膜孔的皮秒激光加工，利用五軸平移臺把火焰筒的異型孔按設定的方位角和三維坐標定位在振鏡加工頭的正下方，進行四光楔與振鏡加工頭的協同工作，四光楔的旋切保證了深孔的加工質量，振鏡加工頭保證了異型氣膜孔的孔型，火焰筒的異型孔的加工具體包括以下步驟：
步驟一：使用三維掃描儀對火焰筒進行掃描，將得到的實體模型與設計模型進行比較并校準安裝誤差，然后根據火焰筒的設計模型，將異型氣膜孔的三維坐標一一輸入計算機；
步驟二：利用五軸平移臺，通過計算機對火焰筒的空間姿態進行調整，將氣膜孔入口移到振鏡加工頭的正下方，使用超快激光器通過四光楔的旋切，加工出與氣膜孔出口尺寸一致的圓柱形通孔，所述超快激光器的激光脈沖打孔，其孔徑是通過計算機中的四光楔程序，以及利用五軸平移臺的豎直軸移動振鏡加工頭，調整振鏡加工頭與火焰筒表面的距離來控制；
步驟三：將火焰筒的氣膜孔入口的不規則圖形尺寸信息輸入到計算機控制振鏡加工頭進行標刻，此時便可以加工出與設計模型一致的氣膜孔入口，此入口為不規則圖形；
步驟四：利用五軸平移臺對火焰筒進行姿態變換，重復上述步驟二~步驟三進行下一個異型氣膜孔的旋切，依次完成火焰筒上所有異型氣膜孔的加工；
所述五軸平移臺包括X/Y/Z三維直線平移臺上設置的A軸與B軸兩個旋轉臺，實現火焰筒的空間姿態調整。
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