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机械工程学报 2024年第17期 357-366页

作者：周熙杰谢合瑞徐静吉崔健磊梅雪松西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室陕西省智能机器人重点实验室西安航天发动机有限公司

为了提高液体火箭发动机喷注部件微孔加工质量，完全消除孔壁锥度，提出了倾斜工件改变激光与孔壁入射角的旋转钻孔方法，设计搭建了工件空间调控的装置平台，研究了激光倾斜角度和激光入射方位对微孔尺寸与结构形貌的影响，探究了倾斜... 详细信息

为了提高液体火箭发动机喷注部件微孔加工质量，完全消除孔壁锥度，提出了倾斜工件改变激光与孔壁入射角的旋转钻孔方法，设计搭建了工件空间调控的装置平台，研究了激光倾斜角度和激光入射方位对微孔尺寸与结构形貌的影响，探究了倾斜加工直孔孔型的演变过程，并针对离心式喷嘴切向孔开发出一套完整的定孔径、定锥度倾斜工件旋转钻孔的工艺。结果表明，进行激光倾斜加工时需要保证激光光轴和工件旋转轴共面，否则会产生孔形曲线误差；通过调整工件倾斜角度可控制钻孔锥度，调整激光焦点相对工件表面旋转中心的距离可控制钻孔半径。该方法实现了孔深4.5 mm，深径比10∶1的大深径比无锥度微孔加工，加工质量较好，孔口和孔壁无明显热影响区和重铸层，可满足液体火箭发动机离心式喷嘴切向孔的可控高质量加工要求。

关键词：飞秒激光喷注孔加工倾斜加工锥度调控大深径比深孔

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飞秒激光加工液体火箭发动机喷注部件无锥度微孔试验研究

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机械工程学报 2023年

作者：周熙杰谢合瑞徐静吉崔健磊梅雪松西安航天发动机有限公司陕西省智能机器人重点试验室西安交通大学机械制造系统工程国家重点试验室

为了提高液体火箭发动机喷注部件微孔加工质量，完全消除孔壁锥度，提出了倾斜工件改变激光与孔壁入射角的旋转钻孔方法，设计搭建了工件空间调控的装置平台，研究了激光倾斜角度和激光入射方位对微孔尺寸与结构形貌的影响，探究了倾斜加工直孔孔型的演变过程，并针对离心式喷嘴切向孔开发出一套完整的定孔径、定锥度倾斜工件旋转钻孔的工艺。结果表明，进行激光倾斜加工时需要保证激光光轴和工件旋转轴共面，否则会产生孔形曲线误差；通过调整工件倾斜角度可控制钻孔锥度，调整激光焦点相对工件表面旋转中心的距离可控制钻孔半径。该方法实现了孔深4.5 mm，深径比10:1的大深径比无锥度微孔加工，加工质量较好，孔口和孔壁无明显热影响区和重铸层，可满足液体火箭发动机离心式喷嘴切向孔的可控高质量加工要求。

关键词：飞秒激光喷注孔加工倾斜加工锥度调控大深径比深孔

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