[发明专利]一种激光-喷射液束自生磨粒流复合加工头及工作方法

说明书

本发明涉及一种激光‑喷射液束自生磨粒流复合加工头及工作方法，包括：喷射机构：包括连接部，连接部设有与喷嘴及镜筒内部空间连通的通道，连接部一端连接有镜筒，另一端连接喷嘴并伸入喷嘴内部，连接部伸入喷嘴内的部分设有与喷嘴侧壁紧密接触的凸缘，并且与喷嘴的侧壁形成环形空腔，凸缘设有多个通孔，通孔与环形空腔及喷嘴内部空间连通，所述环形空腔所在的喷嘴侧壁位置处设有注液口，用于将设定压力的盐类饱和溶液注入环形空腔；冷却机构：包括两端开口的冷却筒，所述冷却筒内部设有冷却管，用于对由喷嘴喷射出并流经冷却筒的盐类饱和溶液进行冷却，使其析出微细晶粒。本发明的复合加工头能够有效改善工件的加工质量。

技术领域

本发明涉及激光加工设备技术领域，具体涉及一种激光-喷射液束自生磨粒流复合加工头及工作方法。

背景技术

激光加工属于无接触加工，其不需要工具，加工速度快，表面变形小，适用于各种材料的加工。发明人发现，现有的激光大多是单方面加工，即只采用激光的高温来熔化汽化材料达到加工的目的，无可避免的会产生重铸层，这无疑降低了激光加工的精度，而且现有的激光加工头只能进行激光加工，无法实现复合加工，这使得激光加工行业处于相对低端的水平。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种激光-喷射液束自生磨粒流复合加工头，能够有效去除激光加工时产生的重铸层，提高激光加工的精度，降低加工工件的表面粗糙度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种激光-喷射液束自生磨粒流复合加工头，包括：

喷射机构：包括连接部，连接部设有与喷嘴及镜筒内部空间连通的通道，连接部一端连接有镜筒，另一端连接喷嘴并伸入喷嘴内部，连接部伸入喷嘴内的部分设有与喷嘴侧壁紧密接触的凸缘，并且连接部伸入喷嘴内的部分与喷嘴的侧壁形成环形空腔，凸缘设有多个通孔，通孔与环形空腔及喷嘴内部空间连通，所述环形空腔所在的喷嘴侧壁位置处设有注液口，用于将设定压力的盐类饱和溶液注入环形空腔，环形空腔充满盐类饱和溶液后，盐类饱和溶液流经通孔，并由喷嘴射出，避免了溶液形成湍流，影响激光束的照射和传播。

冷却机构：包括两端开口的冷却筒，所述冷却筒内部设有冷却管，用于对由喷嘴喷射出并流经冷却筒的盐类饱和溶液进行冷却，使其析出微细晶粒。

通过设置喷嘴和冷却机构，进行激光加工的同时可以喷射盐类饱和溶液，并利用冷却机构使盐类饱和溶液析出微细晶粒，形成磨粒流，对工件表面进行冲击磨削，改善工件表面质量。

进一步的，所述镜筒一端与连接部连接，另一端连接有端盖，所述端盖设有接口，接口用于连接激光传输线缆。

进一步的，所述镜筒内部安装有镜架，所述镜架安装有准直镜和聚焦镜，所述准直镜靠近接口位置安装。

进一步的，所述连接部包括第一连接段、第二连接段及伸入段，所述第一连接段与镜筒螺纹连接，第二连接段与喷嘴螺纹连接，伸入段伸入喷嘴内部，其外径小于喷嘴侧壁的内径，与喷嘴侧壁形成环形空腔。

进一步的，所述凸缘与喷嘴的接触面为锥形面，能够保证凸缘与喷嘴的密封效果。

进一步的，所述凸缘可拆卸的连接有空心隔离管，所述空心隔离管内部空间与通道连通，用于隔离激光束和液束。

进一步的，所述镜筒与第一连接板固定连接，冷却机构通过第二连接板与第一连接板连接。

进一步的，所述第二连接板设有调节槽，所调节槽中穿过有调节螺栓，第二连接板通过调节螺栓与第一连接板固定连接。

进一步的，所述冷却管为螺旋状结构，固定在冷却筒的内侧表面。