[发明专利]基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法

权利要求书

1.一种基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）驱动被加工轧辊（3）绕其轴心线旋转，并使其旋转速度ω按设定的周期t随机变化；

2）将激光聚焦头（8）对准被加工轧辊（3）表面，并使其沿被加工轧辊（3）的轴向往返横移；

3）耦合控制激光聚焦头（8）的横移速度v，使激光聚焦头（8）相对于被加工轧辊（3）的运动轨迹形成交错排列的变螺距变倾角短程螺旋线δ；

4）采用光纤激光器（1）定时向激光聚焦头（8）发射脉冲激光束，聚焦后的脉冲激光束即可在被加工轧辊（3）表面加工出与所述短程螺旋线δ相对应的高密度均匀小微坑毛化点阵。

2.根据权利要求1所述基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：所述步骤3）中，耦合控制的原则是使所有短程螺旋线δ的长度均为一定值。

3.根据权利要求2所述基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：所述步骤3）中，短程螺旋线δ、横移速度v、旋转速度ω、旋转速度ω的变换周期t、以及被加工轧辊（3）的直径d之间满足如下数学关系：δ²=(π·ω/60·t·d)²+(v·t)²；其中，短程螺旋线δ和直径d的单位为mm，横移速度v的单位为mm/s，旋转速度ω的单位为rpm，变换周期t的单位为s。

4.根据权利要求1或2或3所述基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：所述步骤1）中，被加工轧辊（3）的旋转速度ω=10～30rpm，变换周期t=5～10s。

5.根据权利要求1或2或3所述基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，激光聚焦头（8）的横移速度v=10～100mm/s。

6.根据权利要求1或2或3所述基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：所述步骤4）中，光纤激光器（1）所发射脉冲激光束的波长为1.46～1.61μm，发射频率为2000～3000Hz。

7.根据权利要求1或2或3所述基于光纤激光器的轧辊无序毛化处理方法，其特征在于：所述步骤2）中，激光聚焦头（8）在沿被加工轧辊（3）的轴线从首端滑动到末端后，立即错位移动一个螺距，反向返回至首端；在首端再错位移动一个螺距，继续滑动至末端，直至激光聚焦头（8）扫描到整个被加工轧辊（3）表面。