CN109079347B - 一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置及方法，涉及激光打孔领域，包括电源及控制器、x‑y移动平台、真空舱外接辅助平台、支撑底座、真空舱、高强度高透玻璃、激光头、CCD摄像机、激光器、导光管、z方向移动装置、移动夹具装置、软管接口、软管、气阀、气压表、真空泵、固定管道；根据真空环境可以减少激光打孔光致等离子的产生和真空环境中无氧化氮化反应这一原理，通过在真空环境下激光打孔，减小制孔的锥度，抑制重铸层和减少微裂纹，改善微孔内壁质量，提高基材使用寿命，同时增强深孔加工能力。

Description

一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置及方法

技术领域

本发明涉及激光打孔技术领域，具体涉及到一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置及方法。

背景技术

目前激光打孔技术已经被应用到了汽车工业、船舶制造、航空航天、仪器仪表以及医疗技术等诸多行业之中。比起传统机械钻孔的方法，激光打孔技术具有精度高、速度快、效率高、经济效益好、无刀具损耗、深径比大等优点，已经成为激光加工的主要应用领域之一。

对于某些高精密的仪器，需要打出高质量微小的群孔，例如航空发动机涡轮叶片上气膜冷却孔，其对孔的锥度和内壁质量要求很高，孔锥度较大和内壁质量较差会严重影响涡轮叶片上的气膜孔中空气的流动速率，降低了气膜孔的冷却性能，并且较差的内壁质量会使孔的力学性能下降，影响使用寿命。

发明内容

针对以上出现的孔的加工质量问题，本发明提出一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔方法。本发明所涉及的真空激光打孔技术旨在利用在真空环境下，激光打孔产生的光致等离子体会显著减弱，光致等离子体的减少可以提高材料对入射光的吸收率，减小成孔锥度，同时也增强深孔加工能力；相比常规环境中加工，在真空环境中，激光打孔可以有效减弱甚至消除材料氧化和氮化反应，进而减弱熔融态材料的重铸效应，减少微裂纹的产生。同时，本发明还提供了种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置。

为实现上述发明目的，本发明通过如下技术方案实现：

一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，包括电源及控制器、x-y移动平台、真空舱外接辅助平台、支撑底座、真空舱、高透玻璃、激光头、CCD摄像机、激光器、导光管、z方向移动装置、移动夹具装置、软管接口、软管、气阀、气压表、真空泵和固定管道；

所述电源及控制器放置于机床底座的左侧侧壁上，机床的底座上表面上安装x-y移动平台；机床底座后侧壁上设置有z方向移动装置；所述x-y移动平台安装真空舱外接辅助平台；所述真空舱外接辅助平台上安装有支撑底座；所述支撑底座上安装有真空舱；所述真空舱顶部设置有高透玻璃；所述真空舱内部设置有移动夹具装置；

所述z方向移动装置上安装有激光器；所述激光器通过导光管与激光头相连接；所述激光头正上方上安装有CCD摄像机；所述软管接口位于真空舱辅助外接平台的侧壁，所述软管连接于软管接口，所述气阀连接软管与固定管道；所述气压表放置于气阀与真空泵之间的固定管道之上；所述真空泵连接有固定管道。

进一步的，所述电源及控制器包括控制器和电源；所述控制器用来控制第一伺服电机、第二伺服电机、z方向移动伺服电机和第三伺服电机。

进一步的，所述x-y移动平台包括y移动方向齿条、y移动方向滑块、y移动方向齿轮、y移动方向导轨平台、第一伺服电机、 x移动方向滑块、x移动方向齿条、第一单元齿轮旋转轴及联轴器、第二单元齿轮旋转轴及联轴器、x移动方向齿轮、第二伺服电机和x移动方向导轨平台；

所述x-y移动平台最下面为x移动方向导轨平台，x移动方向导轨平台下方是第二伺服电机，x移动方向导轨平台上方是x移动方向齿轮，第二单元齿轮旋转轴及联轴器安装在第二伺服电机和x移动方向导轨平台之间，x移动方向滑块安装在x移动方向导轨平台之上，y移动方向导轨平台安装在x移动方向滑块之上，x移动方向齿条位于y移动方向导轨平台内侧，y移动方向导轨平台下方是第一伺服电机 ,y移动方向齿轮安装在y移动方向导轨平台之上，第一单元齿轮旋转轴及联轴器安装在第一伺服电机与y移动方向导轨平台之间，y移动方向滑块在y移动方向导轨平台之上，y移动方向齿条安装在真空舱辅助外接平台底座上；

所述y移动方向齿条与y移动方向齿轮啮合；所述x移动方向齿条与x移动方向齿轮啮合；所述y移动方向滑块沿y移动方向导轨平台直线往复移动；所述x移动方向滑块沿x移动方向导轨平台往复直线移动。

进一步的，

所述移动夹具装置包括第三伺服电机、滚动轴承、导轨、丝杠、滑板、顶盖、下支撑柱、下支撑板、上支撑柱、上支撑板、压板、紧固螺钉、工件、底板联轴器和密封垫片；移动夹具装置最下面是第三伺服电机，第三伺服电机通过底板联轴器和丝杠相连，滚动轴承与丝杠轴配合，滑板与丝杠相配合，顶盖安装在丝杠之上，下支撑柱安装在滑板之上，下支撑板安装在下支撑柱之上，上支撑柱安装在下支撑板之上，上支撑板安装在上支撑柱之上，工件放置于上支撑板之上，压板放置于工件之上，紧固螺钉安装在压板和上支撑板之上，移动夹具装置下面是密封垫片；所述第三伺服电机带动丝杠螺旋上下移动，从而带动滑板上下移动，和滑板通过上支撑柱和下支撑柱一体连接的上支撑板也上下移动，从而带动工件上下移动，实现工件在真空舱内上升或者下降。

进一步的，所述真空舱为正十二面体结构。

进一步的，所述真空舱辅助外接平台包括底座、侧壁、气孔接口、导气管和第一密封条；所述真空舱辅助外接平台最下方是底座，与底座相连的上方是侧壁气孔接口位于侧壁右侧，真空舱在底座之上，导气管连接于真空舱和侧壁，真空舱上方是高透玻璃，第一密封条贴于真空舱上孔与高透玻璃之间。

进一步的，所述激光头包括平面反射镜和聚焦透镜；所述激光器发射的激光束通过导光管照射到45°设置的平面反射镜上，经平面反射镜反射到聚焦透镜上聚焦后到工件上。

进一步的，所述软管接口包括密封垫片、紧固螺栓、密封圈、法兰盘；所述软管接口最左侧是密封垫片连接法兰盘与气孔接口之间，紧固螺栓联接法兰盘、密封垫片和气孔接口。

进一步的，所述气阀包括阀体、密封垫片、阀盖、紧固螺栓、阀片杆、阀杆导路、密封条；所述气阀最下方是阀体，密封垫片安装在阀体和阀盖之间，紧固螺栓连接在阀体、密封垫片和阀盖之中，阀杆导路安装在阀盖之中，阀片杆安装在阀杆导路之中，密封条安装在软管与气阀输入端、固定管道与气阀输出端，阀杆导路与阀盖之间处。

基于真空环境改善制孔孔加工质量的激光打孔方法，包括如下步骤：

步骤一：支撑底座螺栓连接真空舱外接平台的底板和真空舱，确保真空舱稳定支撑；

步骤二：将移动夹具装置安装在真空舱内，移动夹具装置下方放置密封垫片，利用螺钉联接移动夹具装置、密封垫片和真空舱底部，确保真空舱下出口密封；

步骤三：移动夹具装置安装完毕后，打开电源，操控控制器控制第三伺服电机使得上支撑板露出真空舱外，此时，将工件装夹在移动夹具装置的上支撑板上，并用压板和紧固螺钉夹紧工件，再利用控制器控制第三伺服电机使得上支撑板缩回真空舱内，处于预加工状态；

步骤四：在真空舱外壳上方出口安装高透玻璃，确保激光透射；再利用第一密封条密封高透玻璃四周，确保真空舱上出口密闭；

步骤五：操控控制器控制第一伺服电机、第二伺服电机、z方向移动伺服电机调整激光打孔的工件位置和激光头位置，使得激光打孔位置合适；

步骤六：工件位置调试完毕后，打开气阀，开启真空泵，抽真空，待气压表示数达到真空度要求时，关闭气阀和真空泵；

步骤七：打开激光器的泵浦，z方向移动装置开始以一定的速度向下进给，当激光头到距离工件的位置恰好使其焦点在工件表面，即离焦量为0时，激光器发出脉冲激光，激光光束经平面反射镜和聚焦透镜，光束聚焦在工件表面，此时z方向移动装置开始以缓慢的速度向下进给，进给量为工件的厚度。

本发明的具有益效果是：

一、本发明的x-y移动平台可以实现工件的定位以及移动。

二、本发明中z方向移动装置以缓慢的速度向下进给，做焦点向下移动的脉冲激光打孔，可以有效去除较厚的工件。

三、本发明工件位于真空环境下加工，真空环境下，激光打孔产生的光致等离子体会显著减弱，光致等离子体的减少可以提高材料对入射光的吸收率，减小成孔锥度，同时也增强深孔加工能力；减小材料的氮化氧化反应，减少熔融态的材料重凝，进而减小重铸层以及微裂纹的形成，改善孔内壁质量。

四、本发明的移动夹具装置，方便工件的安装以及移动，操作简便，可以提高工作效率。

五、本发明的真空舱采用正十二面体结构，其结构稳定、节省空间、强度较高，并且发明装置间的密封性容易得到保证；真空舱与移动夹具装置可以方便装配和拆卸，方便激光打孔后的熔渣的清理。

附图说明

图1为本发明工件在空气中激光打孔装置的结构示意图；

图2为本发明图1中涉及到的电源及控制器控制各电机的线路图；

图3.1为本发明图1中涉及到的x-y移动平台在机床底座部分的配件；

图3.2为x-y图1中涉及到的移动平台中部构成的配件；

图3.3为x-y图1中涉及到的移动平台与真空舱底板相连的部分配件；

图4为真空舱辅助外接平台的结构示意图；

图5为移动夹具装置结构示意图；

图6为激光头的内部光路图；

图7为软管接口结构示意图；

图8为气阀结构示意图；

图9.1为真空舱、移动夹具装置、支撑底座和真空舱外接辅助平台的剖视示意图；

图9.2为真空舱、移动夹具装置、支撑底座和真空舱外接辅助平台的俯视示意图；

图10为工件处于预打孔状态下的工件位置的局部放大图；

附图标记如下：

电源及控制器1、x-y移动平台2、真空舱外接辅助平台3、支撑底座4、真空舱5、高透玻璃6、激光头7、CCD摄像机8、激光器9、导光管10、z方向移动装置11、移动夹具装置12、软管接口13、软管14、气阀15、气压表16、真空泵17、固定管道18、y移动方向齿条2.1、y移动方向滑块2.2、y移动方向齿轮2.3、y移动方向导轨平台2.4、第一伺服电机2.5、x移动方向滑块2.6、x移动方向齿条2.7、第一单元齿轮旋转轴及联轴器2.8、第二单元齿轮旋转轴及联轴器2.9、x移动方向齿轮2.10、第二伺服电机2.11、x移动方向导轨平台2.12、底座及侧壁3.1、气孔接口3.2、导气管 3.3、第一密封条3.4、z方向伺服电机11.1、第三伺服电机12.1、滚动轴承12.2、导轨12.3、丝杠12.4、滑板12.5、顶盖12.6、下支撑柱12.7、下支撑板12.8、上支撑柱12.9、上支撑板12.10、压板12.11、紧固螺钉12.12、工件12.13、底板联轴器12.14，密封垫片12.15、软管接口13、密封垫片13.1、紧固螺栓13.2、密封圈13.3、法兰盘13.4、软管14、气阀15、阀体15.1、密封垫片15.2、阀盖15.3、紧固螺栓15.4、阀片杆15.5、阀杆导路15.6、密封条15.7、气压表16、真空泵17、固定管道18。

具体实施方式

为了更好的阐述本发明的实施细节,下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

结合附图1，一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，包括电源及控制器1、x-y移动平台2、真空舱外接辅助平台3、支撑底座4、真空舱5、高透玻璃6、激光头7、CCD摄像机8、激光器9、导光管 10、z方向移动装置11、移动夹具装置12、软管接口13、软管14、气阀15、气压表16、真空泵17、固定管道18。

所述电源及控制器1放置于机床底座的左侧侧壁上，机床的底座上表面上安装x-y移动平台2；所述x-y移动平台2上安装真空舱外接辅助平台3；所述支撑底座4安装在真空舱外接辅助平台3之上；所述真空舱5位于支撑底座4之上；所述高透玻璃6安装在真空舱5顶部；所述移动夹具装置12安装于真空舱5内；所述z方向移动装置11上安装有激光器9；所述激光器9通过导光管10与激光头7相连接；所述激光头的7正上方上安装有CCD摄像机8；所述软管接口13位于真空舱辅助外接平台3的侧壁，所述软管14连接于软管接口13，所述气阀15连接软管14与固定管道15；所述气压表16放置于气阀15与真空泵17之间的固定管道18之上；所述真空泵17连接于固定管道18。

结合附图2，所述电源1.2为4个电机提供电源，控制器1.1控制第一伺服电机2.5、第二伺服电机2.11、z方向移动伺服电机11.1和第三伺服电机12.1，保证各部件的运动控制。

结合附图3，所述x-y移动平台包括y移动方向齿条2.1、y移动方向滑块2.2、y移动方向齿轮2.3、y移动方向导轨平台2.4、第一伺服电机2.5、x移动方向滑块2.6、x移动方向齿条2.7、第一单元齿轮旋转轴及联轴器2.8、第二单元齿轮旋转轴及联轴器2.9、x移动方向齿轮2.10、第二伺服电机2.11、x移动方向导轨平台2.12；通过伺服电机带动连轴器转动，联轴器带动齿轮轴，通过齿轮齿条传动实现，工作平台在x-y方向的移动。

结合附图4，所述真空舱辅助外接平台包括底座及侧壁3.1、气孔接口3.2、导气管3.3、第一密封条3.4、高透玻璃6、真空舱5；高透玻璃通过拉伸可以取出和安装在真空舱上方，安装时通过密封条封闭在其四周，确保封闭性。

所述真空舱辅助外接平台3的底座和侧壁、导气管以及真空舱的材料为不锈钢，真空舱上方的密封玻璃是高强度的高透玻璃。

结合附图5，所述移动夹具装置12包括第三伺服电机12.1、滚动轴承12.2、导轨12.3、丝杠12.4、滑板12.5、顶盖12.6、下支撑柱12.7、下支撑板12.8、上支撑柱12.9、上支撑板12.10、压板12.11、紧固螺钉12.12、工件12.13、底板联轴器12.14，密封垫片12.15。

移动夹具装置12最下面是第三伺服电机12.1，第三伺服电机12.1通过底板联轴器12.14和丝杠12.4相连，滚动轴承12.2与丝杠轴配合，滑板12.5与丝杠12.4相配合，顶盖12.6安装在丝杠12.4之上，下支撑柱12.7安装在滑板12.5之上，下支撑板12.8安装在下支撑柱12.7之上，上支撑柱12.9安装在下支撑板12.8之上，上支撑板12.10安装在上支撑柱12.9之上，工件12.13放置于上支撑板12.10之上，压板12.11放置于工件12.13之上，紧固螺钉12.12安装在压板12.11和上支撑板12.10之上，移动夹具装置12下面是密封垫片12.15；通过第三伺服电机带动底板联轴器12.14转动，底板联轴器带12.14动丝杠12.4转动，实现滑板12.5y方向的移动。

结合附图6，所述激光头7包括平面反射镜7.1和聚焦透镜7.2；所述激光器9发射的激光束通过导光管10照射到45°设置的平面反射镜7.1上，经平面反射镜7.1反射到聚焦透镜7.2上聚焦到工件7.3上

结合附图7，所述软管接口13包括密封垫片13.1、紧固螺栓13.2、密封圈13.3、法兰盘13.4。

所述软管接口13最左侧是密封垫片13.1连接法兰盘13.4与气孔接口3.2之间，紧固螺栓13.2联接法兰盘13.4、密封垫片13.1和气孔接口3.2；软管接口通过法兰盘与密封垫片和气孔接口的配合实现接口处的密封。

结合附图8，所述气阀15包括阀体15.1、密封垫片15.2、阀盖15.3、紧固螺栓15.4、阀片杆15.5、阀杆导路15.6、密封条15.7。

所述气阀15最下方是阀体15.1，密封垫片15.2安装在阀体15.1和阀盖15.3之间，紧固螺栓15.4连接在阀体15.1、密封垫片15.2和阀盖15.3之中，阀杆导路15.6安装在阀盖15.3之中，阀片杆15.5安装在阀杆导路15.6之中，密封条15.7安装在软管14与气阀输入端、固定管道15与气阀输出端，阀杆导路15.6与阀盖15.3之间处；通过拧紧和松开阀片杆上端的螺栓实现气阀的关闭和开启，密封条安装在在软管14与气阀输入端、固定管道15与气阀输出端，阀杆导路15.6与阀盖15.3之间处，确保封闭性。

结合附图9-1，9-2，真空舱、移动夹具装置、支撑底座、真空舱外接辅助平台的安装如图所示。结合附图10，控制第三伺服电机12.1，调整工件处于预加工位置。

本发明装置的工作过程如下：

步骤一：支撑底座4螺栓连接真空舱外接平台3的底板和真空舱5，确保真空舱5稳定支撑；

步骤二：移动夹具装置12安装在真空舱辅助外接平台3的真空舱5内，移动夹具装置12安装示意图如附图9所示，移动夹具下方放置密封垫片12.15，利用螺钉连接移动夹具装置12、密封垫片12.15和真空舱底部，确保真空舱下出口封闭。真空舱上方出口用高透玻璃6和第一密封条3.4确保激光透射和封闭;

步骤三：移动夹具装置12安装完毕后，打开电源1.2，操控控制器1.1控制第三伺服电机12.1使得上支撑板12.10露出真空舱5外，此时，将工件12.13装夹在移动夹具装置12的上支撑板12.10上，并用压板12.11和紧固螺钉12.12夹紧工件，再利用控制器1.1控制伺服电机12.1使得上支撑板12.10缩回真空舱5内，使得工件放置如附图10所示；

步骤四：在真空舱上方出口安装高透玻璃6，确保激光透射；在高透玻璃四周贴密第一封条3.4，关闭高透玻璃6，使得高透玻璃与真空舱闭合，确保密封；

步骤五：操控控制器1.1控制第一伺服电机2.5、第二伺服电机2.11、z方向移动伺服电机11.1调整激光打孔的工件位置和激光头7位置，使得激光打孔位置合适；

步骤六：调试完毕后，打开气阀15，开启真空泵17，抽真空，待气压表16所示示数达到真空度要求时，关闭气阀15和真空泵17；

步骤七：打开激光器9的泵浦，z方向移动装置9开始以一定的速度向下进给，当激光头7到距离工件12.13的位置恰好使其焦点在工件12.13表面，即离焦量为0时，激光器9发出脉冲激光，激光光束经平面反射镜7.1和聚焦透镜7.2，光束聚焦在工件12.13表面，此时z方向移动装置11开始以缓慢的速度向下进给，进给量为工件12.13的厚度。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，包括电源及控制器(1)、x-y移动平台(2)、真空舱外接辅助平台(3)、支撑底座(4)、真空舱(5)、高透玻璃(6)、激光头(7)、CCD摄像机(8)、激光器(9)、导光管(10)、z方向移动装置(11)、移动夹具装置(12)、软管接口(13)、软管(14)、气阀(15)、气压表(16)、真空泵(17)和固定管道(18)；

所述电源及控制器(1)放置于机床底座的左侧侧壁上，机床的底座上表面上安装x-y移动平台(2)；机床底座后侧壁上设置有z方向移动装置(11)；所述x-y移动平台(2)上安装真空舱外接辅助平台(3)；所述真空舱外接辅助平台(3)上安装有支撑底座(4)；所述支撑底座(4)上安装有真空舱(5)；所述真空舱(5)顶部设置有高透玻璃(6)；所述真空舱(5)内部设置有移动夹具装置(12)；

所述z方向移动装置(11)上安装有激光器(9)；所述激光器(9)通过导光管(10)与激光头(7)相连接；所述激光头(7)正上方上安装有CCD摄像机(8)；所述软管接口(13)位于真空舱辅助外接平台(3)的侧壁，所述软管(14)连接于软管接口(13)，所述气阀(15)连接软管(14)与固定管道(18)；所述气压表(16)放置于气阀(15)与真空泵(17)之间的固定管道(18)之上；所述真空泵(17)连接有固定管道(18)；所述移动夹具装置(12)包括第三伺服电机(12.1) 、滚动轴承(12.2) 、导轨(12.3)、丝杠(12.4) 、滑板(12.5)、顶盖(12.6)、下支撑柱(12.7) 、下支撑板(12.8)、上支撑柱 (12.9) 、上支撑板(12.10)、压板(12.11)、紧固螺钉(12.12) 、工件(12.13)、底板联轴器(12.14)和密封垫片(12.15)；移动夹具装置(12)最下面是第三伺服电机(12.1)，第三伺服电机(12.1)通过底板联轴器(12.14)和丝杠(12.4)相连，滚动轴承(12.2)与丝杠轴配合，滑板(12.5)与丝杠(12.4)相配合，顶盖(12.6)安装在丝杠(12.4)之上，下支撑柱 (12.7)安装在滑板(12.5)之上，下支撑板(12.8)安装在下支撑柱(12.7)之上，上支撑柱 (12.9)安装在下支撑板(12.8)之上，上支撑板(12.10)安装在上支撑柱 (12.9)之上，工件(12.13)放置于上支撑板(12.10)之上，压板(12.11)放置于工件(12.13)之上，紧固螺钉 (12.12)安装在压板(12.11)和上支撑板(12.10)之上，移动夹具装置(12)下面是密封垫片(12.15)；所述第三伺服电机(12.1)带动丝杠(12.4)螺旋上下移动，从而带动滑板（12.5）上下移动，和滑板（12.5）通过上支撑柱（12.9）和下支撑柱（12.7）一体连接的上支撑板（12.10）也上下移动，从而带动工件（12.13）上下移动，实现工件（12.13）在真空舱(5)内上升或者下降。

2.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述电源及控制器(1)包括控制器(1.1)和电源(1.2)；所述控制器(1.1)用来控制第一伺服电机(2.5)、第二伺服电机(2.11)、z方向移动伺服电机(11.1)和第三伺服电机(12.1)。

3.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述x-y移动平台(2)包括y移动方向齿条(2.1)、y移动方向滑块(2.2)、y移动方向齿轮(2.3)、y移动方向导轨平台(2.4)、第一伺服电机(2.5)、x移动方向滑块(2.6)、x移动方向齿条(2.7)、第一单元齿轮旋转轴及联轴器(2.8)、第二单元齿轮旋转轴及联轴器(2.9)、x移动方向齿轮(2.10)、第二伺服电机(2.11)和x移动方向导轨平台(2.12)；

所述x-y移动平台(2)最下面为x移动方向导轨平台(2.12)，x移动方向导轨平台(2.12)下方是第二伺服电机(2.11)，x移动方向导轨平台(2.12)上方是x移动方向齿轮(2.10)，第二单元齿轮旋转轴及联轴器(2.9)安装在第二伺服电机(2.11)和x移动方向导轨平台(2.12)之间，x移动方向滑块(2.6)安装在x移动方向导轨平台(2.12)之上，y移动方向导轨平台(2.4)安装在x移动方向滑块(2.6)之上，x移动方向齿条(2.7)位于y移动方向导轨平台(2.4)内侧，y移动方向导轨平台(2.4)下方是第一伺服电机(2.5) ,y移动方向齿轮(2.3)安装在y移动方向导轨平台(2.4)之上，第一单元齿轮旋转轴及联轴器(2.8)安装在第一伺服电机(2.5)与y移动方向导轨平台(2.4)之间，y移动方向滑块(2.2)在y移动方向导轨平台(2.4)之上，y移动方向齿条(2.1)安装在真空舱辅助外接平台(3)底座上；

所述y移动方向齿条(2.1)与y移动方向齿轮(2.3)啮合；所述x移动方向齿条(2.7)与x移动方向齿轮(2.10)啮合；所述y移动方向滑块(2.2)沿y移动方向导轨平台(2.4)直线往复移动；所述x移动方向滑块(2.6)沿x移动方向导轨平台(2.12)往复直线移动。

4.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述真空舱(5)为正十二面体结构。

5.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述真空舱辅助外接平台(3)包括底座、侧壁(3.1)、气孔接口(3.2)、导气管(3.3)和第一密封条(3.4)；所述真空舱辅助外接平台(3)最下方是底座，与底座相连的上方是侧壁(3.1)，气孔接口(3.2)位于侧壁(3.1)右侧，真空舱(5)在底座(3.1)之上，导气管(3.3)连接于真空舱(5)和侧壁(3.1)，真空舱(5)上方是高透玻璃 (6)，第一密封条(3.4)贴于真空舱(5)上孔与高透玻璃(6)之间。

6.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述激光头(7)包括平面反射镜(7.1)和聚焦透镜(7.2)；所述激光器(9)发射的激光束通过导光管(10)照射到45°设置的平面反射镜(7.1)上，经平面反射镜(7.1)反射到聚焦透镜(7.2)上聚焦后到工件(12.13)上。

7.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述软管接口(13)包括密封垫片(13.1)、紧固螺栓(13.2)、密封圈(13.3)、法兰盘(13.4)；所述软管接口(13)最左侧为密封垫片(13.1)，所述密封垫片(13.1)连接在法兰盘(13.4)与气孔接口(3.2)之间，通过紧固螺栓(13.2)联接法兰盘(13.4)、密封垫片(13.1)和气孔接口(3.2)。

8.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置，其特征在于，所述气阀(15)包括阀体(15.1)、密封垫片(15.2)、阀盖(15.3)、紧固螺栓(15.4)、阀片杆(15.5)、阀杆导路(15.6)和密封条(15.7)；所述气阀(15)最下方是阀体(15.1)，密封垫片(15.2)安装在阀体(15.1)和阀盖(15.3)之间，紧固螺栓(15.4)连接在阀体(15.1)、密封垫片(15.2)和阀盖(15.3)之中，阀杆导路(15.6)安装在阀盖(15.3)之中，阀片杆(15.5)安装在阀杆导路(15.6)之中，密封条(15.7)安装在软管(14)与气阀输入端、固定管道(18)与气阀输出端、阀杆导路(15.6)与阀盖(15.3)之间处。

9.根据权利要求1所述的基于真空环境改善制孔质量的激光打孔装置的激光打孔方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：支撑底座(4)螺栓连接真空舱外接平台(3)的底板和真空舱(5)，确保真空舱（5）稳定支撑；

步骤二：将移动夹具装置(12)安装在真空舱(5)内，移动夹具装置(12)下方放置密封垫片(12.15)，利用螺钉联接移动夹具装置(12)、密封垫片(12.15)和真空舱(5)底部，确保真空舱(5)下出口密封；

步骤三：移动夹具装置(12)安装完毕后，打开电源(1.2)，操控控制器(1.1)控制第三伺服电机(12.1)使得上支撑板(12.10)露出真空舱(5)外，此时，将工件(12.13)装夹在移动夹具装置(12)的上支撑板(12.10)上，并用压板(12.11)和紧固螺钉 (12.12)夹紧工件，再利用控制器(1.1)控制第三伺服电机(12.1)使得上支撑板(12.10)缩回真空舱(5)内，处于预加工状态；

步骤四：在真空舱(5)外壳上方出口安装高透玻璃(6)，确保激光透射；再利用第一密封条(3.4)密封高透玻璃（6）四周，确保真空舱(5)上出口密闭；

步骤五：操控控制器(1.1)控制第一伺服电机(2.5)、第二伺服电机(2.11)、z方向移动伺服电机(11.1)调整激光打孔的工件位置和激光头(7)位置，使得激光打孔位置合适；

步骤六：工件位置调试完毕后，打开气阀(15)，开启真空泵(17)，抽真空，待气压表(16)示数达到真空度要求时，关闭气阀(15)和真空泵(17)；

步骤七：打开激光器(9)的泵浦，z方向移动装置(11)开始以一定的速度向下进给，当激光头(7)到距离工件(12.13)的位置恰好使其焦点在工件(12.13)表面，即离焦量为0时，激光器(9)发出脉冲激光，激光光束经平面反射镜(7.1)和聚焦透镜(7.2)，光束聚焦在工件(12.13)表面，此时z方向移动装置(11)开始以缓慢的速度向下进给，进给量为工件(12.13)的厚度。

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