CN110842350B - 一种高精密激光铜组件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工技术领域，尤其是一种高精密激光铜组件的加工方法，包括辅助气体准备、加工前调整、光路粗调整、光路细调整、铜组件加工步骤，在铜组件加工前对激光加工机进行规范的光路调整，保证激光器能够正对铜组件进行加工，同时能够确保激光器的能量能够集中照射在铜组件的加工位置，防止因人工操作不当导致铜组件加工精度下降，有效的提升了铜组件的激光加工精度。

Description

一种高精密激光铜组件的加工方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种高精密激光铜组件的加工方法。

背景技术

激光加工技术发展非常迅速，在工业、商业、医疗、军事及研究等方向具有广泛的应用，诸如材料加工、材料表面处理、测量、印刷制版及光谱学等。激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工的一种加工新技术，涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科、在机械制造领域、不仅用于打孔、切割、焊接和热处理等领域，而且用于各种精细加工。如一些高精密的铜组件就需要激光器进行高精度加工，但是现有的激光加工机往往因人工操作不当导致，如光路调整不规范导致其在加工铜组件时精度下降，影响铜组件加工后的质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在现有的激光加工机往往因人工操作不当导致，影响铜组件加工后的质量的缺点，而提出的一种高精密激光铜组件的加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种高精密激光铜组件的加工方法，包括如下步骤：

S1、辅助气体准备，首先准备好辅助气体氮气或氧气，检查气瓶上的铭牌看是否达到使用的纯度和压力，然后将气瓶的气体正确引入到机床上；

S2、加工前调整，检查激光器喷嘴内部是否残留熔渣，将细钢丝穿过喷嘴孔，清除喷嘴中残留熔渣以保持气流通畅；调整喷嘴的位置以保证激光从喷嘴的中心穿过，在调整过程中首先在喷嘴的端部涂抹红色印泥，然后将不干胶带贴在端面上，开启激光器进行手动打孔，功率限制在10-20瓦特，然后取下不干胶带观察打孔点是否与喷嘴中心点对准，若存在没有对准的情况及时调节喷嘴上的调节旋钮或更换喷嘴；

S3、光路调整，光路调整包括如下步骤：

a)、光路粗调整，首先取下半反膜片座和全反膜座，将小孔光阑分别套在晶体棒两端，并将红色指示激光调到与晶体棒轴线同轴，红色指示激光同时穿过晶体棒两端的小孔光阑，并在白纸上呈现多个同行圆形的红色光斑，将晶体棒反射到指示光滤光片上的点调节至与滤光片上的小孔重合为止，将另一小孔光阑装入半反镜座小孔上，检查经过晶体棒的两端小孔光阑的指示光是否穿过半反镜座小孔中心，即三个小孔是否成一条线，若有所偏移，则分别调整半反镜座或聚光腔，直到三个小孔准直成一条直线完成光路的粗调整工作；

b)、光路细调整，取下三个小孔光阑，打开主机电源，将调光转换片放在半反膜后，调节主机将输出能量调至较低值，通电电流为100-200A，脉宽0.1-0.4ms，频率为10-30Hz，若照射的光斑上、下存在缺斑现象，微调全反及半反膜片座上端调整螺丝，利用转换片和曝光相纸进行观察，时激光光斑成规则的圆形，若光斑左右存在缺陷，则微调全反及半反膜片座下端调整螺钉直至光斑为规则圆形，且激光能量分布均匀完成光路的细调整；

S4、铜组件加工，首先将工件固定安装在激光加工机的工作台上，将工件设计图输入激光加工机的控制主机中，然后开启激光器主机对铜组件进行激光加工。

优选的，在铜组件加工步骤之前还包括检查步骤，首先对激光加工机的水路进行检测，然后检测激光加工机的气路是否通畅，最后检测激光加工机的真空泵的油位高度以及循环水的液位高度，油、液不足时及时补充。

优选的，在铜组件加工完毕后应对镜片进行回收处理，首先取下镜片用气球吹掉镜面上的灰尘，然后用沾有酒精的棉签对其进行擦拭，擦拭完毕后将镜片储藏在冷藏箱中，保持冷藏温度为10-20℃、湿度为20-30％。

本发明提出的一种高精密激光铜组件的加工方法，有益效果在于：通过在铜组件加工前对激光加工机进行规范的光路调整，保证激光器能够正对铜组件进行加工，同时能够确保激光器的能量能够集中照射在铜组件的加工位置，防止因人工操作不当导致铜组件加工精度下降，有效的提升了铜组件的激光加工精度。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种高精密激光铜组件的加工方法，包括如下步骤：

S1、辅助气体准备，首先准备好辅助气体氮气或氧气，检查气瓶上的铭牌看是否达到使用的纯度和压力，然后将气瓶的气体正确引入到机床上；

S2、加工前调整，检查激光器喷嘴内部是否残留熔渣，将细钢丝穿过喷嘴孔，清除喷嘴中残留熔渣以保持气流通畅；调整喷嘴的位置以保证激光从喷嘴的中心穿过，在调整过程中首先在喷嘴的端部涂抹红色印泥，然后将不干胶带贴在端面上，开启激光器进行手动打孔，功率限制在10瓦特，然后取下不干胶带观察打孔点是否与喷嘴中心点对准，若存在没有对准的情况及时调节喷嘴上的调节旋钮或更换喷嘴；

S3、光路调整，光路调整包括如下步骤：

a)、光路粗调整，首先取下半反膜片座和全反膜座，将小孔光阑分别套在晶体棒两端，并将红色指示激光调到与晶体棒轴线同轴，红色指示激光同时穿过晶体棒两端的小孔光阑，并在白纸上呈现多个同行圆形的红色光斑，将晶体棒反射到指示光滤光片上的点调节至与滤光片上的小孔重合为止，将另一小孔光阑装入半反镜座小孔上，检查经过晶体棒的两端小孔光阑的指示光是否穿过半反镜座小孔中心，即三个小孔是否成一条线，若有所偏移，则分别调整半反镜座或聚光腔，直到三个小孔准直成一条直线完成光路的粗调整工作；

b)、光路细调整，取下三个小孔光阑，打开主机电源，将调光转换片放在半反膜后，调节主机将输出能量调至较低值，通电电流为100A，脉宽0.1ms，频率为10Hz，若照射的光斑上、下存在缺斑现象，微调全反及半反膜片座上端调整螺丝，利用转换片和曝光相纸进行观察，时激光光斑成规则的圆形，若光斑左右存在缺陷，则微调全反及半反膜片座下端调整螺钉直至光斑为规则圆形，且激光能量分布均匀完成光路的细调整；

S4、铜组件加工，首先将工件固定安装在激光加工机的工作台上，将工件设计图输入激光加工机的控制主机中，然后开启激光器主机对铜组件进行激光加工，在铜组件加工步骤之前还包括检查步骤，首先对激光加工机的水路进行检测，然后检测激光加工机的气路是否通畅，最后检测激光加工机的真空泵的油位高度以及循环水的液位高度，油、液不足时及时补充，在铜组件完毕后应对镜片进行回收处理，首先取下镜片用气球吹掉镜面上的灰尘，然后用沾有酒精的棉签对其进行擦拭，擦拭完毕后将镜片储藏在冷藏箱中，保持冷藏温度为10℃、湿度为20％。

实施例二

一种高精密激光铜组件的加工方法，包括如下步骤：

S1、辅助气体准备，首先准备好辅助气体氮气或氧气，检查气瓶上的铭牌看是否达到使用的纯度和压力，然后将气瓶的气体正确引入到机床上；

S2、加工前调整，检查激光器喷嘴内部是否残留熔渣，将细钢丝穿过喷嘴孔，清除喷嘴中残留熔渣以保持气流通畅；调整喷嘴的位置以保证激光从喷嘴的中心穿过，在调整过程中首先在喷嘴的端部涂抹红色印泥，然后将不干胶带贴在端面上，开启激光器进行手动打孔，功率限制在15瓦特，然后取下不干胶带观察打孔点是否与喷嘴中心点对准，若存在没有对准的情况及时调节喷嘴上的调节旋钮或更换喷嘴；

S3、光路调整，光路调整包括如下步骤：

a)、光路粗调整，首先取下半反膜片座和全反膜座，将小孔光阑分别套在晶体棒两端，并将红色指示激光调到与晶体棒轴线同轴，红色指示激光同时穿过晶体棒两端的小孔光阑，并在白纸上呈现多个同行圆形的红色光斑，将晶体棒反射到指示光滤光片上的点调节至与滤光片上的小孔重合为止，将另一小孔光阑装入半反镜座小孔上，检查经过晶体棒的两端小孔光阑的指示光是否穿过半反镜座小孔中心，即三个小孔是否成一条线，若有所偏移，则分别调整半反镜座或聚光腔，直到三个小孔准直成一条直线完成光路的粗调整工作；

b)、光路细调整，取下三个小孔光阑，打开主机电源，将调光转换片放在半反膜后，调节主机将输出能量调至较低值，通电电流为150A，脉宽0.2ms，频率为20Hz，若照射的光斑上、下存在缺斑现象，微调全反及半反膜片座上端调整螺丝，利用转换片和曝光相纸进行观察，时激光光斑成规则的圆形，若光斑左右存在缺陷，则微调全反及半反膜片座下端调整螺钉直至光斑为规则圆形，且激光能量分布均匀完成光路的细调整；

S4、铜组件加工，首先将工件固定安装在激光加工机的工作台上，将工件设计图输入激光加工机的控制主机中，然后开启激光器主机对铜组件进行激光加工，在铜组件加工步骤之前还包括检查步骤，首先对激光加工机的水路进行检测，然后检测激光加工机的气路是否通畅，最后检测激光加工机的真空泵的油位高度以及循环水的液位高度，油、液不足时及时补充，在铜组件完毕后应对镜片进行回收处理，首先取下镜片用气球吹掉镜面上的灰尘，然后用沾有酒精的棉签对其进行擦拭，擦拭完毕后将镜片储藏在冷藏箱中，保持冷藏温度为15℃、湿度为25％。

实施例三

一种高精密激光铜组件的加工方法，包括如下步骤：

S1、辅助气体准备，首先准备好辅助气体氮气或氧气，检查气瓶上的铭牌看是否达到使用的纯度和压力，然后将气瓶的气体正确引入到机床上；

S2、加工前调整，检查激光器喷嘴内部是否残留熔渣，将细钢丝穿过喷嘴孔，清除喷嘴中残留熔渣以保持气流通畅；调整喷嘴的位置以保证激光从喷嘴的中心穿过，在调整过程中首先在喷嘴的端部涂抹红色印泥，然后将不干胶带贴在端面上，开启激光器进行手动打孔，功率限制在10-20瓦特，然后取下不干胶带观察打孔点是否与喷嘴中心点对准，若存在没有对准的情况及时调节喷嘴上的调节旋钮或更换喷嘴；

S3、光路调整，光路调整包括如下步骤：

a)、光路粗调整，首先取下半反膜片座和全反膜座，将小孔光阑分别套在晶体棒两端，并将红色指示激光调到与晶体棒轴线同轴，红色指示激光同时穿过晶体棒两端的小孔光阑，并在白纸上呈现多个同行圆形的红色光斑，将晶体棒反射到指示光滤光片上的点调节至与滤光片上的小孔重合为止，将另一小孔光阑装入半反镜座小孔上，检查经过晶体棒的两端小孔光阑的指示光是否穿过半反镜座小孔中心，即三个小孔是否成一条线，若有所偏移，则分别调整半反镜座或聚光腔，直到三个小孔准直成一条直线完成光路的粗调整工作；

b)、光路细调整，取下三个小孔光阑，打开主机电源，将调光转换片放在半反膜后，调节主机将输出能量调至较低值，通电电流为200A，脉宽0.4ms，频率为30Hz，若照射的光斑上、下存在缺斑现象，微调全反及半反膜片座上端调整螺丝，利用转换片和曝光相纸进行观察，时激光光斑成规则的圆形，若光斑左右存在缺陷，则微调全反及半反膜片座下端调整螺钉直至光斑为规则圆形，且激光能量分布均匀完成光路的细调整；

S4、铜组件加工，首先将工件固定安装在激光加工机的工作台上，将工件设计图输入激光加工机的控制主机中，然后开启激光器主机对铜组件进行激光加工，在铜组件加工步骤之前还包括检查步骤，首先对激光加工机的水路进行检测，然后检测激光加工机的气路是否通畅，最后检测激光加工机的真空泵的油位高度以及循环水的液位高度，油、液不足时及时补充，在铜组件完毕后应对镜片进行回收处理，首先取下镜片用气球吹掉镜面上的灰尘，然后用沾有酒精的棉签对其进行擦拭，擦拭完毕后将镜片储藏在冷藏箱中，保持冷藏温度为20℃、湿度为30％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高精密激光铜组件的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、辅助气体准备，首先准备好辅助气体氮气或氧气，检查气瓶上的铭牌看是否达到使用的纯度和压力，然后将气瓶的气体正确引入到机床上；

S2、加工前调整，检查激光器喷嘴内部是否残留熔渣，将细钢丝穿过喷嘴孔，清除喷嘴中残留熔渣以保持气流通畅；调整喷嘴的位置以保证激光从喷嘴的中心穿过，在调整过程中首先在喷嘴的端部涂抹红色印泥，然后将不干胶带贴在端面上，开启激光器进行手动打孔，功率限制在10-20瓦特，然后取下不干胶带观察打孔点是否与喷嘴中心点对准，若存在没有对准的情况及时调节喷嘴上的调节旋钮或更换喷嘴；

S3、光路调整，光路调整包括如下步骤：

a)、光路粗调整，首先取下半反膜片座和全反膜座，将小孔光阑分别套在晶体棒两端，并将红色指示激光调到与晶体棒轴线同轴，红色指示激光同时穿过晶体棒两端的小孔光阑，并在白纸上呈现多个同行圆形的红色光斑，将晶体棒反射到指示光滤光片上的点调节至与滤光片上的小孔重合为止，将另一小孔光阑装入半反镜座小孔上，检查经过晶体棒的两端小孔光阑的指示光是否穿过半反镜座小孔中心，即三个小孔是否成一条线，若有所偏移，则分别调整半反镜座或聚光腔，直到三个小孔准直成一条直线完成光路的粗调整工作；

b)、光路细调整，取下三个小孔光阑，打开主机电源，将调光转换片放在半反膜后，调节主机将输出能量调至较低值，通电电流为100-200A，脉宽0.1-0.4ms，频率为10-30Hz，若照射的光斑上、下存在缺斑现象，微调全反及半反膜片座上端调整螺丝，利用转换片和曝光相纸进行观察，使激光光斑成规则的圆形，若光斑左右存在缺陷，则微调全反及半反膜片座下端调整螺钉直至光斑为规则圆形，且激光能量分布均匀完成光路的细调整；

S4、铜组件加工，首先将工件固定安装在激光加工机的工作台上，将工件设计图输入激光加工机的控制主机中，然后开启激光器主机对铜组件进行激光加工。

2.根据权利要求1所述的一种高精密激光铜组件的加工方法，其特征在于，在铜组件加工步骤之前还包括检查步骤，首先对激光加工机的水路进行检测，然后检测激光加工机的气路是否通畅，最后检测激光加工机的真空泵的油位高度以及循环水的液位高度，油、液不足时及时补充。

3.根据权利要求1所述的一种高精密激光铜组件的加工方法，其特征在于，在铜组件加工完毕后应对镜片进行回收处理，首先取下镜片用气球吹掉镜面上的灰尘，然后用沾有酒精的棉签对其进行擦拭，擦拭完毕后将镜片储藏在冷藏箱中，保持冷藏温度为10-20℃、湿度为20-30％。