[发明专利]一种缸套内壁激光点坑织构制作装置

说明书

本发明涉及激光加工技术领域，提供了一种缸套内壁激光点坑织构制作装置，包括激光器，还包括可于缸套内沿XY两个方向偏移并加工缸套内壁的加工头、用于带动所述加工头沿所述缸套的轴向移动的驱动机构以及用于带动所述缸套以其中心轴为旋转轴转动的旋转平台，所述加工头接收所述激光器的发射的激光。本发明的一种缸套内壁激光点坑织构制作装置，通过可沿XY两个方向移动的工作头配合可带动加工头沿缸套轴向移动的驱动机构以及可带动缸套旋转的旋转平台，可在缸套内壁形成沿缸套轴向间断开且呈交错式布置的点坑织构，兼顾耐磨性和气缸密封性，不仅延长了缸套的使用寿命，还减少了发动机油耗。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体为一种缸套内壁激光点坑织构制作装置。

背景技术

表面织构是在金属表面加工出一定形貌的凹坑或者纹理，在发动机缸套内表面加工凹坑形织构可以储存润滑油、储存磨粒磨屑，从而使缸套抗磨减磨。使用激光可以在金属表面加工出凹坑形织构，但是缸套为圆筒状，目前的激光加工设备在缸套内表面加工出凹坑十分困难，并且对凹坑间距无法精确控制。

现有技术中为了降低缸孔摩擦，有采用改变珩磨网纹角度的方法，若扩大网纹角度(如设定为180°)，形成接近槽及花键轴的形状，虽然能够实现滑动面积的缩小，但同时槽的形状造成压缩气体泄漏，不能保障发动机运转。

另外，现有点坑织构制作方法多采用单脉冲加工，此方法一般只能加工圆形点坑，此圆形点坑中间深，周围浅，想加工其它形状的点坑需要经过复杂的光路整形，而且单脉冲光斑大，一般0.2mm-0.5mm，由此所需要要的脉冲单点能量大，热影响区域大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缸套内壁激光点坑织构制作装置，制作的点坑织构兼顾耐磨性和气缸密封性，不仅延长了缸套的使用寿命，还减少了发动机油耗。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种缸套内壁激光点坑织构制作装置，包括激光器，还包括可于缸套内沿XY两个方向偏移并加工缸套内壁的加工头、用于带动所述加工头沿所述缸套的轴向移动的驱动机构以及用于带动所述缸套以其中心轴为旋转轴转动的旋转平台，所述加工头接收所述激光器的发射的激光。

进一步，所述加工头包括供激光器产生的光束通过的通道、设于所述通道上的X摆动片、控制所述X摆动片沿X轴方向偏移的第一伺服电机、设于所述通道上的Y摆动片以及控制所述Y摆动片沿Y轴方向偏移的第二伺服电机，所述通道的入口与所述激光器连通，所述通道的出口朝向缸套内壁。

进一步，所述通道包括依次连通的第一光纤、第二光纤以及第三光纤，所述第一光纤和所述第二光纤之间以及所述第二光纤和所述第三光纤之间均具有夹角，且所述夹角的度数不为0°或180°，所述X摆动片设于所述第一光纤和所述第二光纤之间，所述Y摆动片设于所述第二光纤和所述第三光纤之间，或者所述Y摆动片设于所述第一光纤和所述第二光纤之间，所述X摆动片设于所述第二光纤和所述第三光纤之间。

进一步，所述通道还包括与所述第三光纤连通的第四光纤，所述第三光纤和所述第四光纤之间也具有夹角，且该夹角的度数也不为0°或180°，所述第三光纤和所述第四光纤之间安装有第一全反镜片。

进一步，所述第四光纤上设有聚焦镜片。

进一步，所述通道的入口处和所述通道的出口处均设有窗口镜片。

进一步，还包括机架，所述驱动机构以及所述旋转平台均设于所述机架上。

进一步，所述机架呈L型，所述驱动机构安装在L型的机架的竖直段上，所述旋转平台安装在L型的机架的水平段上，由所述驱动机构驱动的所述加工头悬于所述旋转平台的上方。

进一步，所述激光器安装在L型的所述机架的竖直段的顶部，且所述激光器通过光纤与所述加工头的输入端连通。

进一步，所述驱动机构为三轴平台，所述加工头安装在所述三轴平台的驱动端上。