[发明专利]一种大幅面透明曲面零件减反功能微纳结构加工方法及系统有效

专利信息
申请号: 201910600292.5 申请日: 2019-07-04
公开(公告)号: CN110434470B 公开(公告)日: 2020-06-12
发明(设计)人: 李明;梅雪松;李珣 申请(专利权)人: 中国科学院西安光学精密机械研究所;西安交通大学
主分类号: B23K26/352 分类号: B23K26/352;B23K26/06;B23K26/082;B23K26/046
代理公司: 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 代理人: 汪海艳
地址: 710119 陕西省西*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明涉及一种大幅面透明曲面零件微纳结构加工方法及系统,解决了大幅面曲面零件表面减反微纳结构精度低、一致性差的问题,加工时,首先建立工艺数据库,确认激光功率对材料基底造成热效应损伤激光损伤阈值W0;其次依次完成测量激光加工系统的后工作距离L1、工件定位安装、透射式精准对焦、设定激光各激光加工参量,进行透射式加工。在加工过程中,可以实现激光自动对焦并实时在线检测加工过程中激光功率的浮动,还可实时监测加工光束的指向偏离,实时校正加工光束指向。对于非球透明介质内表面需要进行功能微纳结构制造时,本发明加工方式与传统从内表面直接加工的方式相比较,具有简易、精度高、效率高等优点。
搜索关键词: 一种 大幅面 透明 曲面 零件 功能 结构 加工 方法 系统
【主权项】:
1.一种大幅面透明曲面零件微纳结构加工方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:建立工艺数据库;通过正交试验建立利用激光刻蚀构件内表面且不造成材料基底损伤的工艺数据库;获得激光功率对材料基底造成热效应损伤激光损伤阈值W0;S2:测量激光加工系统的后工作距离L1;S3:工件定位安装;采用机械加工平台上的卡状夹具对工件进行定位安装;S4:透射式精准对焦;将构件内表面被加工点与激光加工头的距离调整为L1;S5:设定激光加工参数,开启激光进行透射式加工;a、实时测量被加工点与激光加工头间的距离,然后与L1进行比较,并根据比较偏差△调节激光加工头的位置,实现激光自动对焦;b、实时在线检测及调节加工过程中激光功率;利用功率计实时在线检测加工过程中激光功率的浮动,利用功率在线校正模块调节加工过程中的激光功率;所述功率在线校正模块包括两块平行设置的平行平板、各自的电机及控制系统;当加工过程中的激光功率大于激光损伤阈值W0时,将信号反馈至功率在线校正模块的控制系统,控制系统通过控制两块平行平板的电机,在设定范围内微动调节调整平行平板角度,实现加工过程中的激光功率调节;功率计实时检测被调整后的功率是否在激光损伤阈值W0内,如果在其范围内则停止平行平板的角度调整,如不满足,则继续微调,直至功率满足其损伤阈值要求;c、实时监测加工光束的指向偏离,实时校正加工光束指向。
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