SU259291A1

SU259291A1 - DEVICE FOR DRILLING HOLE

Info

Publication number: SU259291A1
Application number: SU1290406A
Authority: SU
Original assignee: А. А. Чельный , А. Ф. Лавров
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1968-12-12
Publication date: 1973-10-12

Description

Изобретение относитс к обработке материалов излучением оптических квантовых генераторов (ОКГ).The invention relates to the processing of materials by radiation of optical quantum generators (laser).

Известны устройства дл сверлени отверстий , содержащие ОКГ и оптическую систему Д(л концентрации излучени на обрабатываемую деталь. Рассто ние между ОКГ и оптической системой во всех известных устройствах вл етс произвольным и определ етс необходимостью размещени в этом промежутке устройств дл регулировани энергии и наблюдени обрабатываемой детали. Вследствие произвольности рассто ни между ОКГ и оптической системой фокальна плоскость вл етс единственным сечением сфокусированного светового пучка, в которо.м средн по сечению плотность энергии максимальна . До и после этого сечени световой пучок имеет форму конуса, что затрудн ет получение цилиндрических отверстий, так как излучение в процессе обработки попадает непосредственно на стенки отверсти . Нагрев стенок пр мым излучением приводит к неэффективному использованию энергии, если стрем тс получить отверстие максимальной глубины.Known devices for drilling holes contain a laser and optical system D (l concentration of radiation per workpiece. The distance between the laser and optical system in all known devices is arbitrary and is determined by the need to place devices for energy control and observation of the workpiece in this gap Due to the arbitrariness of the distance between the laser and the optical system, the focal plane is the only cross section of the focused light beam in which the media The energy density is maximal over the cross section. Before and after this cross section, the light beam has the shape of a cone, which makes it difficult to produce cylindrical holes, because the radiation during processing falls directly on the walls of the hole. Heating the walls with direct radiation leads to inefficient use of energy mc get a hole of maximum depth.

Предлагаемое устройство отличаетс тем, что его оптическа система установлена на рассто нии от ОКГ 5, св занном с диаметром выходного зрачка ОКГ d, углом расходимости излучени ОКГ в и фокусным рассто нием оптической системы / соотношением:The proposed device is characterized in that its optical system is set at a distance from the laser 5, associated with the diameter of the laser exit pupil d, the angle of divergence of the laser radiation and the focal length of the optical system / ratio:

с with

2.tg Y2.tg Y

Только при этом единственно возможном рассто нии обеспечиваетс формирование цилиндрической световой трубки, имеющей посто нную среднюю плотность энергии в сечении по всей глубине просверливаемого отверсти , что позвол ет уменьщить конусность отверсти и увеличить эффективность использовани излучени ОКГ.Only at this only possible distance is the formation of a cylindrical light tube having a constant average energy density in the cross section over the entire depth of the hole being drilled, which allows reducing the taper of the hole and increasing the efficiency of using the laser radiation.

На чертеже изображено предлагаемое устройство .The drawing shows the proposed device.

Устройство содержит ОКГ 1, диаграмму 2, котора служит выходным зрачком ОКГ, оптическую систему 3 и стол 4 дл закреплени The device contains a laser 1, diagram 2, which serves as the laser pupil's exit pupil, the optical system 3, and a table 4 for fixing

детали 5.details 5.

Получение цилиндрической световой трубки с посто нной средней плотностью энергии на длине просверливаемого отверсти иллюстрируетс ходом лучей, который также показанThe production of a cylindrical light tube with a constant average energy density over the length of the hole being drilled is illustrated by the course of the rays, which is also shown

на чертеже. Как видно из рисунка, цилиндрическа форма светового пучка между фокальной плоскостью и плоскостью изображени диафрагмы определ етс ходом лучей 6, т. е. крайних внутренних лучей, выход щих из выобъективом обусловлена тем, что они проход т через его передний фокус, что находит свое отражение в первом члене правой части уравнени .in the drawing. As can be seen from the figure, the cylindrical shape of the light beam between the focal plane and the image plane of the diaphragm is determined by the course of the rays 6, i.e. the outermost rays coming out of the lens are due to the fact that they pass through its front focus, which is reflected in the first term of the right side of the equation.

Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить конусность отверстий и увеличить эффективность использовани излучени ОКГ.The proposed device makes it possible to reduce the taper of the holes and increase the efficiency of using the radiation of a laser.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл сверлени отверстий излучением ОКГ, на нути которого установленаA device for drilling holes with a radiation laser, on the top of which is installed

оптическа система, отличающеес тем, что, с целью уменьшени конусности отверстий и увеличени эффективности использовани излучени ОКГ, оптическа система установлена от ОКГ на рассто нии S, св занном с диаметром выходного зрачка ОКГ d, углом расходимости излучени ОКГ 6 и фокусным рассто нием оптической системы f соотношениемOptical system, characterized in that, in order to reduce the taper of the holes and increase the efficiency of using the laser radiation, the optical system is installed from the laser at a distance S associated with the laser exit pupil diameter d and the focal distance of the optical system 6 f ratio

S S

-+f.- + f.

2.tg2.tg