激光加工微小孔內(nèi)表面粗糙度的測量
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由于激光加工的微小孔直徑大于0.5mm時，考慮到加工效率應(yīng)使用套孔法進行，因此本實驗中微小孔的直徑接近于激光一次加工成型孔徑的較大值。
考慮到粗糙度測量時對取樣個數(shù)的要求，本實驗中的微小孔深徑比最大達到20。而在實際應(yīng)用中，由于孔深對流經(jīng)微小孔的流體流動阻力影響很大，因此諸如熔融沉積快速原型機所用噴頭之類微小孔的深徑比很少會達到本實驗的數(shù)值。在加工直徑相同而深徑比較小的微小孔時，因所需穿透力較小，可以使用直徑更小的光斑進行加工，所以加工精度將更高。因此，在一般情況下激光加工相近直徑微小孔時，本實驗所獲結(jié)果可以作為孔側(cè)壁表面粗糙度可達到的范圍。
(3)激光加工在局部可以達到較好的粗糙度精度。由表1可見，對1#板6號孔所測得的Ra顯示了該孔較好的粗糙度精度。由圖2顯示的1#板4號孔的局部連續(xù)粗糙度測量結(jié)果可以看到，在選定的1.9mm范圍內(nèi)Ry的峰值為13.6μm且該粗糙度曲線波動幅度不大，與所測該孔Ry結(jié)果8.1、10.9、10.8、10.7、8.8吻合；
圖2 粗糙度曲線圖
圖3 反射式顯微鏡觀察結(jié)果
(5)本實驗同時還測量了Ry，結(jié)果顯示：Ry的極大值和極小值基本出現(xiàn)在對應(yīng)的Ra處。
4 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(yīng)的Rａ處。
參考文獻
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