Пристрій для обробки отворів лазерним променем

Реферат: Пристрій для обробки отворів лазерним променем має лазер, фокусуючу систему, механізм повороту фокусуючої системи відносно осі, що проходить через її центр перпендикулярно її оптичній осі. Пристрій оснащено блоком управління і лічильником лазерних імпульсів, причому до виходу блока управління підключений механізм повороту фокусуючої системи, а до входу вихід лічильника лазерних імпульсів. UA 111049 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОБРОБКИ ОТВОРІВ ЛАЗЕРНИМ ПРОМЕНЕМ UA 111049 U UA 111049 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель призначена для обробки лазерним променем глибоких отворів в деталях різного призначення і може бути використана в технології розмірної обробки деталей приладобудування і машинобудування. Відома установка для обробки глибоких отворів лазерним променем [1], яка має лазер, фокусуючу систему, що утримує механізм її переміщення вздовж осі променя, який керується від лічильника робочих імпульсів випромінювання. Позитивний результат досягається в відомій установці внаслідок змінення умов опромінення (відносного положення променя і заготовки) в залежності від часу обробки. Недоліком відомого пристрою є необхідність в використанні складного механізму відносного переміщення та незмінність повздовжньої форми каустики променя на різних стадіях обробки отвору, що може заважати постачанню лазерної енергії до поверхні дна отвору. Відомий також пристрій для обробки отворів лазерним променем [2], який має лазер, поворотну фокусуючу систему з механізмом її повороту, причому фокусуюча система виконана в вигляді револьверної головки з набором об'єктивів, фокусні відстань яких по черзі забезпечують концентрацію енергії лазерного пучка на рухомій границі випаровування (на дні отвору). Недоліком відомого пристрою є дискретність змінення фокусної відстані об'єктиву і розміру зони опромінення на поверхні дна отвору при зміні об'єктивів внаслідок різниці в їх характеристиках, що не дозволяє забезпечити постійне по глибині випаровування матеріалу від імпульсу до імпульсу, тобто отримати отвір циліндричної форми. Задачею корисної моделі є усунення недоліків відомих пристроїв, тобто надання можливості плавного змінення умов опромінення при регулюванні механізмом змінення фокусної відстані фокусуючої системи при забезпеченні постачання усієї енергії до зони опромінення (до поверхні дна отвору). Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для обробки отворів лазерним променем, який має лазер, фокусуючу систему з механізмом її обертання навколо осі променя, остання виконана у вигляді лінзи, яка має вузол нахилення її головної площини на кут, що залежить від показника лічильника робочих імпульсів випромінювання. На кресленні, що пояснює суть корисної моделі, зображено схему лазерного пристрою для обробки отворів. Цей пристрій включає в себе лазер 1 з лічильником імпульсів 2, фокусуючу систему лінзу 3 з механізмом її обертання навколо осі лазера, що має механізм нахилу 4, а також схему управління 5. Промінь 6 від лазера фокусується лінзою 3 на поверхню деталі 7. Пристрій працює наступним чином. Промінь 6, що обробляє, від лазера 1 фокусується лінзою 3 на поверхню деталі 7. Імпульси лазерної енергії роблять розмірне видалення матеріалу, утворюючи заглиблення на поверхні деталі. Лічильник лазерних імпульсів, встановлений на виході лазера, передає інформацію про порядковий номер оброблюючого імпульсу в схему управління 5, яка формує відповідний сигнал для відпрацювання механізмом нахилу 4. Кут нахилу лінзи  (між І і II положенням) визначається величиною необхідного зміщення фокальної площини лінзи на величину F , що рівне глибині отвору, що обробляється, яка при інших рівних умовах однозначно визначається порядковим номером лазерного імпульсу. При нахилу лінзи 3 відносно осі, що проходить через центр тонкої лінзи, центральний промінь не заломлюється, а фокальна точка зміщена вздовж центрального променя на величину F .  1  F  F  cos Y   1 ,    де F - фокусна відстань лінзи, причому розмір зони опромінення з точністю до аберації 3 порядку не змінюється. Для усунення деяких спотворень форми зони через аберацію (кому) виконують обертання лінзи із швидкістю 1 , 2 де  - тривалість імпульсу. n 50 55 Даний пристрій дозволяє зберегти постійними інтенсивність випромінювання на границі випаровування і об'єм металу, що видаляється за кожен імпульс, що покращує повздовжню форму отвору і підвищує продуктивність обробки, тобто досягти заданої мети. Використана інформація: 1. Вейко В.П. Лазерная микрообработка. СПб: СПбГУ. 2007. – 111 с., стор. 96, рис. 6.30 2. В.М. Суминов и др. "Формообразование отверстий при многоимпульсной лазерной обработке", "Приборы и системы управления", № 4, 1970 г. 1 UA 111049 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Пристрій для обробки отворів лазерним променем, що має лазер, фокусуючу систему, механізм повороту фокусуючої системи відносно осі, що проходить через її центр перпендикулярно її оптичній осі, який відрізняється тим, що пристрій оснащено блоком управління і лічильником лазерних імпульсів, причому до виходу блока управління підключений механізм повороту фокусуючої системи, а до входу вихід лічильника лазерних імпульсів. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2