激光加工微小孔內(nèi)表面粗糙度的測量
2012-12-19
對于孔深小于1mm的通孔，可以借助放大鏡比較粗略地觀察該孔內(nèi)壁的粗糙度。本研究采用反射式顯微鏡直接觀察孔口內(nèi)表面情況，作為實測粗糙度試驗的對照。對于孔深達4mm的微小孔內(nèi)壁粗糙度，顯然無法用此方法準確測量。由于所測量的微小孔孔徑較小，可控光源無法準確地深入孔內(nèi)，故無法用光干涉原理的方法測量。若采用直接接觸式測量方法，雖然探頭直徑比微小孔內(nèi)徑小，但與其連接的后續(xù)部分太大，使得探頭無法深入微小孔內(nèi)部進行直接測量。因此，筆者對微小孔采用剖分法，并用錐度為60°的輪廓儀對剖分后外露的微小孔內(nèi)表面進行直接測量，以取得準確數(shù)據(jù)。
微小孔的剖分加工有兩種方法：一種是微小孔加工后再剖切，另一種是在緊密結(jié)合的兩塊光滑平板上沿結(jié)合縫打孔。由于孔徑微小，加工后剖切應屬薄板切割。此時為取得較高切割精度應使用激光切割。但由于切割光斑直徑較大(如薄板厚為5mm、要求切割速度為1.5m/min時，光斑直徑為0.2mm[6])，與所加工的微小孔直徑接近，切割后所剩余的微小孔內(nèi)表面太小，難以進行粗糙度測量；同時，為了保護微小孔內(nèi)壁在剖切時不受飛濺物的影響，通常在剖切前向微小孔內(nèi)先注入蠟等物質(zhì)以保護孔內(nèi)壁，但此時保護物對微小孔內(nèi)壁粗糙度測量結(jié)果的影響無法評估，因此采用這種剖切加工工藝時需非常慎重，以避免測量的困難。鑒于上述原因，本試驗采取第二種微小孔加工方法：加工好兩塊平板，將它們合緊后沿兩板的接觸面打騎縫孔，然后把兩平板分開，直接測量暴露在外的微小孔內(nèi)表面。采用這種方法測得的微小孔內(nèi)壁的粗糙度能準確地反映微小孔內(nèi)表面的實際加工情況。
結(jié)論
(1)使用剖分法可以直接測量激光加工微小孔側(cè)壁的表面粗糙度，該粗糙度宜采用輪廓儀測量。
(2)本實驗所得激光加工微小孔側(cè)壁的粗糙度數(shù)值約在3.2以內(nèi)，此數(shù)值可以作為一般情況下激光加工相近直徑微小孔側(cè)壁所能保證的粗糙度范圍。
(3)在采用激光加工微小孔時，孔內(nèi)絕大多數(shù)內(nèi)表面的粗糙程度均勻，個別地方局部異常的產(chǎn)生原因及出現(xiàn)位置尚需進一步研究。
(4)孔內(nèi)表面粗糙度最大值的位置難以確定，而最小值未出現(xiàn)在激光打孔時的入口處。
(5)Rｙ的極值基本出現(xiàn)在對應的Rａ處。
來源 電能質(zhì)量分析儀 http://www.mrcaleather.com/
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