Установка для лазерной обработки

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая лазер с блоком управления, фокусирующую систему и Иаобретение относится к оборудованию для лазерной обработки. Известна установка для лазерной .обработки, содержащая лазер с блоком управления, фокусирующую систему, луЧепровод с отражающими зеркалами и механизм колебания лазерного луча по обрабатьшающей поверхности. Недостатком установки является из-менение плотности луча лазера при efo колебании по поверхности обработки. Наиболее близким техническим решением к изобретению является установка для лазерной обработки, содержащая лазер с блоком управления, фокусирующую систему и механизм колебания лазерного луча по обрабатьгоаемой поверхности , состоящий из привода, на выходном элементе которого закреплено отражающее зеркало. Недостатком установки является невысокое качество обработки из-за механизм колебания лазерного луча по обрабатьшаемой поверхности, состоящий из привода, на выходном элементе которого закреплено отражающее зеркало , о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения .качества о&работки путем обеспечения постоянного угла падения луча, привод механизма колебания лазерного луча выполнен в виде магнитострикционного преобразователя . 2. Установка по п. 1,. о тли чающаяся тем, что, с целью регулирования периода колебания луча, на преобразователе установлены сменные грузы. (Л с невозможности получения постоянного угла падения луча на обрабатываемую поверхность. Целью изобретения является повышение качества обработки путем обеспечения постоянного угла падения луча. о ел . Поставленная цель достигается тем, что в установке для лазерной об00 работки, содержащей лазер с блоком . управления, фокусирующую систему и механизм колебания лазерного луча по г обрабатьшаемой поверхности, состоящий из привода, на.выходном элементе которого закреплено отражающее зеркало , привод механизма колебания лазерного луча выполнен в виде магнито- . стрикционного преобразователя. Для регулирования периода колебания луча на преобразователь установлены сменные грузы. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемой установки.

СОЮЗ СОВЕТСНЙХ

Wl_#_M

1%СГ1УБЛИК щ)у В 23 К 26/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И AST0PCK0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 3426608/25-27 (22) 22.04.82 (46) 15.06.90. Бюл. У 22

-(71) Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

: (72) В.Г.Жоголь, Б.Ф.Резниченко, К.Н.Милицын и Е.В.Коряков (53) 621.791.72.03 (088.8) (56) Патент США Р 3558208, кл. В 23 К 26/00, 26.07.71.

Патент ОША Ф 3965327, кл. 219121, 01.09.76. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ

ОБРАБОТКИ, содержащая лазер с блоком управления, фокусирующую систему и

Изобретение .относится к оборудованию для лазерной обработки.

Известна установка для лазерной ,обработки, содержащая лазер с блоком управления, фокусирующую систему, лучепровод с отражающими зеркалами и механизм колебания лазерного луча по обрабатывающей поверхности.

Недостатком установки является изменение плотности луча лазера при e| o колебании по поверхности обработки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является .установка для лазерной обработки, содержащая лазер с блоком управления, фокусирующую систему и механизм колебания лазерного луча по обрабатываемой поверхности, состоящий иэ привода, на выходном элементе которого закреплено отражающее зеркало.

Недостатком установки является невысокое качество обработки иэ-эа

„„SU„„1053412 А 1

2 механизм колебания лазерного луча по обрабатываемой поверхности, состоящий из привода, на выходном элементе которого закреплено .отражающее зеркало, отличающаяся тем, что, с целью повышения, качества обработки путем обеспечения постоянного угла падения луча, привод механизма колебания лазерного луча выполнен в виде магнитострикционного преобразователя.

2 . Установка по п. 1,, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью регулирования периода к6лебання.луча, на преобразователе установлены сменные грузы. невозможности получения постоянного ( угла падения луча на обрабатываемую поверхность.

Целью изобретения является повышение качества обработки путем обеспечения постоянного угла падения луча.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для лазерной обработки, содержащей лазер с блоком управления, фокусирующую систему и м ®ь механизм колебания лазерного луча по обрабатываемой поверхности, состоящий Ю . из привода, на выходном элементе которого закреплено отражающее зеркало, привод механизма колебания лазерного луча выполнен в виде магнитострикционного преобразователя. Для еа,3. регулирования периода колебания луча на преобразователь установлены сменные грузы.

На чертеже приведена функциональНая схема предлагаемой установки.

10534!2

Установка содержит лазер 1 с блоком управления 2, фокусирующую систему 3 и механизм колебания лазерного луча по обрабатываемой поверхности, состоящий из привода 4, на выходном элементе 5 которого закреплено отражающее зеркало 6. Привод 4 механизма колебания лазерного луча выполнен в виде магнитострикционного преобразователя. Для регулирования периода колебания луча на преобразователе установлены сменные грузы 7. Установка также снабжена синхронизатором 8 и генератором 9., !5

Установка работает следующим обра( зом.

Лазерный луч 10, сфокусированный . системой .3, попадает на,отражающее зеркало 6. Отразившись от зеркала и соответственно изменив направление, луч 10 попадает на обрабатываемую поверхность 11. Для колебания луча 10 включают механизм колебания луча, при этом генератор 9 вырабатывает элект- 25 ромагнитные колебания с заданными параметрами, которые преобразователь

4 преобразует в механические колебания. В результате торец выходного элемента (концентратора 5, на кото ром закреплено зеркало 6, начинает осуществлять возвратно-поступательное перемещение с частотой, вырабаты ваемой генератором 9. Луч 10 соответственно начинает сканировать обраба35 тываемую поверхность 11. Так как зеркало 6 перемещается возвратно-поступательно, луч при падении на обрабатываемую поверхность 11 не будет изменять cBоего угла падения что В 40 случае, например, сварки обеспечивает строгое ведение луча по линии стыка и, таким образом, повьппение качества обработки.

При применении импульсного лазера 45 дпя осуществления синхронного с колебаниями зеркала 6 включения лазера ) используют синхронизатор 8. Это обеспечивает равномерное тепловложение при сканировании за счет того, что синхронизатор вырабатывает управляю= щий сигнал на блок. управления лазером 1 в зависимости от фазы колебаний преобразователя 4.

Дпя изменения периода (частоты) колебания луча 10 применяют сменные грузы 7, устанавливаемые на преобразователе 4. Грузы 7 изменяют резонансные свойства преобразователя и изменяют в определенных пределах период (частоту) колебаний преобразователя

4, а следовательно, зеркала 6, укрепленного на торце элемента 5.

Изменение частоты сканирования необходимо.для регулирования распределения температур в зоне обработки, а в импульсном режиме также и для установления соответствия длительности импульса и периода колебаний преобразователя 4, а значит и зеркала 6.

Заданные параметры генератора 9 зависят как от теплофизических свойств обрабатываемого материала, так и от параметров лазерного луча

10 (его мощности, длительности импульса в случае импульсного режима), а также от типа и параметров преобразователя 4 и технологии обработки. Например, мощность генератора 9 устанавливают в зависимости от требуемой по технологии амплитуды сканирования; частоту генератора 9, определяющую частоту сканирования, выбирают в зависимости от мощности лазера 1 (чем больше мощность лазерного излучения, тем должна быть выше частота сканирования для достижения одного и того же термического эффекта); амплитуду и период колебаний зеркала 6 определяют в зависимости от размеров и материала преобразователя 4 с элементом 5.

Поскольку наиболее благоприятной формой импульса является экспоненциальная, при задании соответствующего закона колебания зеркала легко приблизить любую форму импульса — колоколообразную, прямоугольнук! к экспоненциальной.

По сравнению с базовым объектом устаиовка позволяет, например, .при сварке получать качественные швы при зазорах в стыке больше допустимых, а значит упростить сборку под сварку, снизить точность механической обработки свариваемых кромок.

1053412 редактор О.Филиппова Техред М.Дидык КоРРектоР М.Пожо

Заказ 2030 Тираж 659" . -, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101