技术特征：
1.一种用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，该方法所使用的装置包括激光加工平台，所述激光加工平台上安装有激光器、振镜、聚焦透镜和五轴位移系统，所述激光器产生的激光束依次经过所述振镜、所述聚焦透镜后在待加工的工件表面形成的聚焦光点为激光头，所述五轴位移系统用于在激光加工过程中控制工件与激光头之间的相对位移量和偏转角度；所述的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，具体包括以下步骤：步骤一、将工件使用夹具固定在激光加工平台上，对激光束进行调焦，并确定激光束照射在工件上的角度，使该角度方向与设计的气膜孔中轴线重合；步骤二、在工件上加工正锥度的孔；激光器产生的激光束，经过振镜和聚焦透镜后聚焦在工件表面上，使用振镜旋切的方式在工件上预制孔，并利用激光束穿透工件得到正锥度的孔；步骤三：设置倾转补偿角度；将振镜加工方式调整为圆形旋切，通过五轴位移系统使工件倾转一个角度，激光束照射在工件上的角度与设计的气膜孔中轴线之间形成的夹角为倾转补偿角度；所述倾转补偿角度用于补偿聚焦的激光束能量在孔中的损失；在工件倾转时，激光头与气膜孔表面孔径中心相对位置保持固定；步骤四：进行无锥度的气膜孔加工；在保持倾转补偿角度不变的基础上，通过五轴位移系统驱动工件，驱动方式为该倾转补偿角度绕设计的气膜孔中轴线旋转的方式；步骤五：加工完成后，五轴位移系统将工件驱动到初始位置，为下一个气膜孔做准备；步骤六：重复步骤二～步骤五，直到完成所有气膜孔的加工。2.根据权利要求1所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述激光器使用光纤纳秒激光器。3.根据权利要求1所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述振镜包括两面反射镜，两所述反射镜分别通过两电机改变偏转角度。4.根据权利要求1所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述激光加工平台上安装有同轴监控系统，所述同轴监控系统通过监控其相对位置的变化用于校准数据和监控孔型。5.根据权利要求1所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述倾转补偿角度绕设计的气膜孔中轴线的旋转圈数不少于一圈。6.根据权利要求5所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述旋转圈数优选为2圈。7.根据权利要求5所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述倾转补偿角度优选为5
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。8.根据权利要求5所述的用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法，其特征在于，所述倾转补偿角度绕设计的气膜孔中轴线旋转一圈所需的时间为10s。
技术总结
本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种用于航空发动机火焰筒的无锥度冷却气膜孔激光加工方法。本发明在不改变现有光路系统的基础上，使用原有振镜系统，通过五轴位移系统，增加一个倾角补偿角度，使得加工出的气膜孔为一个无锥度的孔，甚至为倒锥孔，稳定了气流量，提高了气膜孔激光加工的一致性和稳定性，在不使用大功率激光器的情况下，高效率的加工出无锥度的航空发动机气膜孔。此外，本发明能够在加工中完全使用程序控制，加工过程中无需人工干预，无需改变振镜或冲击的激光加工系统，在自动倾转补偿角度的过程中实现无锥度的气膜孔加工。本发明能在保证火焰筒气膜孔加工的效率和质量的同时，提高气膜孔气流量和气流稳定性。流稳定性。流稳定性。
技术研发人员：徐红星 张福平 贾天卿 秦子尧 王文强 姜巍
受保护的技术使用者：苏州思萃声光微纳技术研究所有限公司
技术研发日：2022.05.26
技术公布日：2022/8/1