[发明专利]基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法及系统

权利要求书

1.一种基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，包括：

提供一激光发射器，所述激光发射器可发出逐层平面扫描和纵向进给的蚀刻激光，以通过逐层平底推进的方式在加工件上的目标位置制孔；

控制所述激光发射器在每一扫描层的扫描路径，使得所述激光发射器发射出的蚀刻激光在每一扫描层沿螺旋轨迹线旋转移动，以在所述加工件的每一扫描层上形成包括若干环扫圈数的螺旋蚀刻线。

2.根据权利要求1所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，控制所述激光发射器发出的蚀刻激光相对于前扫描平面的加工角度，使得该加工角度随着环扫圈数的增加递进变化。

3.根据权利要求2所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，根据预先设置的所述加工角度的起始值和结束值，所述加工角度随着环扫圈数的增加等量递进变化。

4.根据权利要求3所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，所述加工角度相对于环扫圈数的递进变化量根据下述公式一得出，

其中，δ1为所述加工角度的起始值，δ2为所述加工角度的结束值，N为环扫圈数。

5.根据权利要求4所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，所述激光发射器的平面扫描速度SP根据下述公式二、公式三和公式四得出，

SP＝L/T (公式二)

其中，d为所述螺旋蚀刻线的螺距，D为加工孔径，D1为所述螺旋蚀刻线的起始孔径，K为预设的扫描层数，π为圆周率常数，T为预设加工时间常数。

6.根据权利要求1所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，所述激光发射器发出的蚀刻激光向每一扫描层的纵向进给距离可任意调节。

7.根据权利要求6所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工方法，其特征在于，蚀刻激光在所述加工件的前端若干扫描层的进给距离大于后端若干扫描层的进给距离。

8.一种基于激光制孔的表面高完整性微孔加工系统，其特征在于，包括激光发射器和与所述激光发射器电性连接的控制系统，所述激光发射器用于发出逐层平面扫描和纵向进给的蚀刻激光，以通过逐层平底推进的方式在加工件上的目标位置制孔；

所述控制系统，用于控制所述激光发射器在每一扫描层的扫描路径，使得所述激光发射器发射出的蚀刻激光在每一扫描层沿螺旋轨迹线旋转移动，以在所述加工件的每一扫描层上形成包括若干环扫圈数的螺旋蚀刻线。

9.根据权利要求8所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工系统，其特征在于，所述控制系统还可控制所述激光发射器发出的蚀刻激光相对于前扫描平面的加工角度，使得该加工角度随着环扫圈数的增加逐步变化。

10.根据权利要求9所述的基于激光制孔的表面高完整性微孔加工系统，其特征在于，所述控制系统中预先设置有所述加工角度的起始值和结束值，所述加工角度随着环扫圈数的增加等量递进变化。