在對工件進行鉆孔期間照射輸出在徑向方向上變化的激光鉆孔方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及激光鉆孔方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于使用激光束的鉆孔方法，日本專利申請公報N0.2004-243404 (JP2004-243404 A)描述了一種在使用激光束進行掃描的同時擴孔的方法。
[0003]然而，在相關(guān)技術(shù)的激光鉆孔方法中，這樣擴的孔的傾斜角最大為10度，如果孔的所需傾斜角大于10度，則可能不能夠進行加工。例如，在加工噴射器的燃料噴射閥的噴射口的情況下，需要孔的傾斜角最大為40度。然而，在該相關(guān)技術(shù)中，難以加工這種大的傾斜角。應(yīng)當(dāng)指出的是，在該相關(guān)技術(shù)中的激光鉆孔方法中，在孔的傾斜角傾斜10度或更大角度的情況下，需要使用較大的聚光透鏡用于激光束，或者需要縮短從透鏡至工件的距離，由此，導(dǎo)致激光鉆孔設(shè)備變得非常昂貴。
[0004]同時，有考慮過使用沖壓而不使用激光束進行鉆孔這樣的技術(shù)，但就孔的表面的表面粗糙度來說，使用沖壓鉆孔不能夠?qū)崿F(xiàn)期望的精度，從而孔的表面可能不能夠被完成得很光滑。例如，在使用沖壓對燃料噴射閥的噴射口進行鉆孔的情況下，可能不能夠滿足所要求的微小的表面粗糙度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種激光鉆孔方法和一種激光鉆孔設(shè)備，該激光鉆孔方法和該激光鉆孔設(shè)備中的每一者都能夠增大孔的傾斜角的自由度，并且都能夠?qū)⒖椎谋砻嫱瓿傻煤芄饣?br>[0006]根據(jù)一個實施方式的激光鉆孔方法是一種通過使用激光束對工件進行鉆孔的激光鉆孔方法，該激光鉆孔方法包括:在通過向工件照射激光束而加工出通孔之后，在改變激光束的照射輸出的同時以通孔為中心朝向徑向方向用激光束進行掃描。
[0007]因此，能夠增大孔的傾斜角的自由度，并且能夠?qū)⒖椎谋砻嫱瓿傻煤芄饣?br>[0008]另外，可以使激光束的照射輸出隨著激光束沿徑向方向遠(yuǎn)離通孔而變小。因此，能夠?qū)⑼椎膬A斜角的深度調(diào)整為期望的深度。
[0009]此外，在加工出通孔之后，可以以空載的方式將所述激光束照射在所述通孔的直徑的內(nèi)側(cè)位置。這使得能夠提高加工效率。
[0010]另外，可以改變所述激光束的脈沖能量、所述激光束的脈沖的脈沖間隔的重復(fù)頻率、所述激光束的掃描速度、以及用所述激光束進行掃描時的照射時間，從而改變所述激光束的所述照射輸出。
[0011]此外，可以向所述工件照射所述激光束，使得在俯視圖中所述通孔的底側(cè)孔的形狀與所述通孔的上側(cè)孔的形狀具有不同的相位。
[0012]另外，可以向所述工件照射所述激光束，使得在俯視圖中所述通孔的形狀呈圓形形狀或橢圓形形狀。
[0013]此外，在以所述通孔為中心朝向所述徑向方向用所述激光束掃描時，可以以螺旋的方式用所述激光束進行掃描。
[0014]根據(jù)另一實施方式的激光鉆孔設(shè)備是一種用于通過使用激光束對工件進行鉆孔的激光鉆孔設(shè)備，所述激光鉆孔設(shè)備包括控制部分，所述控制部分構(gòu)造成:在通過向所述工件照射所述激光束而加工出通孔之后，在改變所述激光束的照射輸出的同時以所述通孔為中心朝向徑向方向用所述激光束進行掃描。
[0015]因此，能夠增大孔的傾斜角的自由度，并且能夠?qū)⒖椎谋砻嫱瓿傻煤芄饣?br>[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供這樣的一種激光鉆孔方法和這樣的一種激光鉆孔設(shè)備:該激光鉆孔方法和該激光鉆孔設(shè)備中的每一者都能夠增大孔的傾斜角的自由度，并且都能夠?qū)⒖椎谋砻嫱瓿傻煤芄饣?br>【附圖說明】
[0017]下面將參照附圖對本發(fā)明的示例性實施方式的特征、優(yōu)點以及技術(shù)意義和工業(yè)意義進行描述，其中，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且在附圖中:
[0018]圖1是示出根據(jù)實施方式I的激光鉆孔設(shè)備的示例的構(gòu)型圖；
[0019]圖2是示出根據(jù)實施方式I的激光鉆孔方法的加工過程的流程的示例的流程圖；
[0020]圖3A是用以詳細(xì)描述根據(jù)實施方式I的激光鉆孔方法的加工過程的視圖；
[0021]圖3B是用以詳細(xì)描述根據(jù)實施方式I的激光鉆孔方法的加工過程的視圖；
[0022]圖3C是用以詳細(xì)描述根據(jù)實施方式I的激光鉆孔方法的加工過程的視圖；
[0023]圖4是用以描述與根據(jù)實施方式I的激光束LA的軌跡相關(guān)的控制參數(shù)的定義的視圖；
[0024]圖5是示出根據(jù)實施方式I的激光鉆孔設(shè)備的各控制參數(shù)的設(shè)定的曲線圖；
[0025]圖6是示出根據(jù)實施方式I的加工時間的圖表；
[0026]圖7是示出根據(jù)實施方式I的表面粗糙度的圖表；
[0027]圖8是示出根據(jù)另一實施方式的橢圓角度的設(shè)定的曲線圖；以及
[0028]圖9是示出根據(jù)另一實施方式的通孔的形狀的視圖。
【具體實施方式】
[0029]下面參照附圖詳細(xì)地描述應(yīng)用本發(fā)明的【具體實施方式】。應(yīng)當(dāng)指出的是，在以下描述中，為了使該描述清楚，根據(jù)需要省略了冗余的描述。
[0030]<實施方式1>圖1是示出根據(jù)該實施方式的激光鉆孔設(shè)備100的示例的構(gòu)型圖。激光鉆孔設(shè)備100包括激光振蕩器1、檢流計鏡2、馬達(dá)3、檢流計鏡4、馬達(dá)5、聚光透鏡6以及控制部分(未示出)，該控制部分以驅(qū)動的方式控制每個驅(qū)動部分，比如激光振蕩器I或馬達(dá)。
[0031]激光振蕩器I是超短脈沖激光器，其輸出脈沖光形式的激光束LA。在該實施方式中，激光振蕩器I輸出皮秒激光束作為激光束LA。
[0032]檢流計鏡2使從激光振蕩器I發(fā)射出的激光束LA沿給定的方向進行偏振。馬達(dá)3使檢流計鏡2沿給定的方向旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)3受控旋轉(zhuǎn)從而使得檢流計鏡2以旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動。因此，能夠使從激光振蕩器I發(fā)射出的激光束LA在預(yù)定范圍內(nèi)沿期望的方向偏振。
[0033]檢流計鏡4使通過檢流計鏡2偏振的激光束LA沿給定的方向進行偏振。馬達(dá)5使檢流計鏡4沿給定方向旋轉(zhuǎn)。馬達(dá)5受控旋轉(zhuǎn)從而使得檢流計鏡4以旋轉(zhuǎn)的方式被驅(qū)動。因此，能夠使通過檢流計鏡2偏振的激光束LA在預(yù)定范圍內(nèi)沿期望的方向偏振。
[0034]聚光透鏡6將通過檢流計鏡4偏振的激光束LA聚集在工件7的表面上。在該實施方式中，激光束LA被垂直地聚集在工件7的表面上。
[0035]激光鉆孔設(shè)備100通過檢流計鏡2和檢流計鏡4使從激光振蕩器I發(fā)射出的激光束LA進行偏振，通過聚光透鏡6使偏振激光束LA聚集，并且使聚集的激光束LA照射至工件7。因此，激光鉆孔設(shè)備100照射從激光振蕩器I發(fā)射出的激光束LA使得激光束LA通過檢流計鏡2、4對準(zhǔn)在工件7的表面的加工區(qū)域中的給定的位置處。然后，激光鉆孔設(shè)備100使檢流計鏡2、4以往復(fù)運動的方式沿圖中箭頭所示的相應(yīng)的方向擺動，從而用激光束LA對工件7的表面的加工區(qū)域進行掃描，由此，對工件7進行鉆孔。
[0036]激光鉆孔設(shè)備100用激光束LA對工件7進行掃描使得激光束LA的軌跡繪制出期望的形狀。圖1中的左下方的視圖是示出激光鉆孔設(shè)備100用激光束LA進行掃描時激光束LA的軌跡的示意圖。該圖中示出的