專利名稱：一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法和加工設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種毛化軋輥表面的加工方法和加工設(shè)備，特別是涉及能產(chǎn)生各種不同的無序毛化“點(diǎn)”的一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法和加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
在目前的鋼鐵和有色金屬等エ業(yè)生產(chǎn)中，常用的有三類生產(chǎn)毛化冷軋薄板的方法，第ー類，采用噴丸技術(shù)毛化軋輥，再將其表面鍍鉻，用來進(jìn)行軋制板帶；第二類，采用電火花技術(shù)毛化軋輥，再將其表面鍍鉻，用來進(jìn)行軋制板帶；第三類，采用激光技術(shù)毛化軋輥，直接用于軋制板帯。由于鍍鉻對(duì)環(huán)境的污染很大，大多數(shù)廠家省卻了表面鍍鉻エ藝，直接采用噴丸或電火花技術(shù)毛化軋輥，并直接用來軋制板帶，但這種半截式的方法使得軋輥的過鋼量大大減少。在現(xiàn)有技術(shù)中采用第一類和第二類技術(shù)來生產(chǎn)毛化板表面的結(jié)構(gòu)是真正無序的麻面，而采用第三類技木，無論是C02激光毛化，還是YAG固體激光毛化生產(chǎn)毛化板表面的結(jié)構(gòu)均是有序的麻面，對(duì)于有序麻面方式生產(chǎn)出來的產(chǎn)品對(duì)光的折射具有方向性，這是由于毛化點(diǎn)的一致性決定的。在現(xiàn)有技術(shù)中，第一類噴丸技術(shù)由于粉塵污染，影響健康，且毛化的重復(fù)性很難再現(xiàn)，難以掌握；第二類電火花毛化技術(shù)制作價(jià)格非常之高、并且對(duì)環(huán)境有一定的油污污染；對(duì)于第三類激光技術(shù)毛化的軋輥，過鋼量要高于第一、第二類半截式方法毛化的軋輥，且軋制的鋼板，深沖性、延伸率也要高于第一類和第二類。在現(xiàn)有技術(shù)中，目前激光毛化設(shè)備毛化出的結(jié)果都有序的，不論是利用C02激光，還是利用YAG激光，不論是脈沖激光，還是通過機(jī)械方式將連續(xù)激光轉(zhuǎn)變成脈沖激光或通過聲光開關(guān)轉(zhuǎn)換成脈沖激光，不論是單加工頭的，還是多加工頭的，其毛化點(diǎn)的大小、形貌、排列基本是一致的，而且是有序的，因此，軋輥表面被毛化出的效果是一個(gè)有序布置的均勻點(diǎn)陣，當(dāng)軋輥軋制板帶時(shí)，通過轉(zhuǎn)印，板面紋理結(jié)構(gòu)也是有序排列的。而現(xiàn)在的汽車面板以及高檔家電產(chǎn)品的面板，不僅對(duì)鋼板的機(jī)械性能有要求，而且對(duì)鋼板表面的外觀也有要求，激光有序毛化板由于毛化“點(diǎn)”的形貌和排列整齊一致，板在光的照謝下，有某幾個(gè)角度反射強(qiáng)烈，最后導(dǎo)致在不同的角度觀察板面有不同的反射效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在解決無序毛化軋輥表面的加工問題，從而使得軋輥軋出來的鋼板表面的結(jié)構(gòu)呈無序的麻面，通過本發(fā)明中的加工方法和加工設(shè)備，可以方便的生產(chǎn)出表面結(jié)構(gòu) 為無序麻面的軋輥。并提高軋輥的過鋼量。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法，用數(shù)個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器控制各自對(duì)應(yīng)的脈沖激光器產(chǎn)生無序脈沖激光束，聚焦后，在軋輥表面加工出數(shù)條無重疊軌跡的螺旋線，所述兩個(gè)相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，每個(gè)螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值；所述脈沖激光器通過隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的隨機(jī)變量隨機(jī)改變激光脈沖束的占空比。所述數(shù)個(gè)脈沖激光器跟隨各自對(duì)應(yīng)的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的隨機(jī)變量，隨機(jī)改變脈沖激光器發(fā)出的脈沖頻率，所述脈沖激光器可以是光纖激光器、YAG固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器或液體激光器。所述毛化“點(diǎn)”在軋輥的周向上的間距是隨脈沖的頻率和占空比的隨機(jī)改變而變化的，毛化“點(diǎn)”在軋輥周向上的密度是通過旋轉(zhuǎn)軋輥表面的線速度和所需毛化“點(diǎn)”的形貌來設(shè)定隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生無序信號(hào)的頻率區(qū)間確定的，當(dāng)頻率的變化區(qū)間越寬時(shí)，毛化“點(diǎn)”的形貌差別越大，當(dāng)頻率的變化區(qū)間越窄時(shí)，毛化“點(diǎn)”的形貌差別越?。活l率區(qū)間越窄，而且頻率段越高，則毛化“點(diǎn)”在軋輥周向上的密度則越高；頻率區(qū)間越寬，而且頻率段越低，則毛化“點(diǎn)”在軋輥周向上的密度則越低。一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，包括有數(shù)控軋輥機(jī)床，所述軋輥利 用數(shù)控軋輥機(jī)床使軋輥在機(jī)床頂尖的相向頂置下，圍繞著自身的中心軸線作勻速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，包括有數(shù)個(gè)激光器和數(shù)個(gè)激光加工頭、所述數(shù)個(gè)激光加工頭共同安裝在數(shù)控軋輥機(jī)床的小拖板上，所述每個(gè)激光加工頭沿著軋輥的側(cè)母線作軸向均勻移動(dòng)，在軋輥表面加工出數(shù)條無重疊軌跡的螺旋線，在軋輥的軸向方向上，所述兩個(gè)相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，每個(gè)螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值。所述機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速為每分鐘轉(zhuǎn)速為5-300轉(zhuǎn)。所述每個(gè)激光加工頭上裝有距離跟蹤器和軋輥直徑測(cè)量裝置，在通過軋輥直徑測(cè)量裝置測(cè)量后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。所述數(shù)個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器控制各自對(duì)應(yīng)的激光器發(fā)出的脈沖激光，使其隨機(jī)無序地改變頻率和占空比，從而使得通過聚焦鏡的聚焦后，每個(gè)激光加工頭加工出的激光斑點(diǎn)，時(shí)而是圓點(diǎn)，時(shí)而橢圓點(diǎn)，時(shí)而是短點(diǎn)，時(shí)而是長(zhǎng)點(diǎn)，在軋輥圓周方向上的點(diǎn)間距，時(shí)而長(zhǎng)，時(shí)而短，間距也是無序的，從而使在軋輥上激光毛化過的地方變成毛化“點(diǎn)”，未毛化的過地方變成“空”，無序的毛化“點(diǎn)”和“空”排列出來的圖案也是無序的。在激光斑點(diǎn)的能量密度為l(Tl06W/cm2時(shí)，表層氣化，底層熔化，在離心力和輔助氣體的作用下，形成微凸臺(tái)和凹坑，由于“點(diǎn)”的形貌不一致，所以凸臺(tái)和凹坑的形貌也不一致，凸臺(tái)和凹坑對(duì)光的折射也不一致。采用上述技術(shù)方案后的有益效果是本發(fā)明一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法和加工設(shè)備，通過本技術(shù)方案，可制作出直正符合無序化要求的軋輥，并生產(chǎn)出符合無序化要求的鋼板，采用激光進(jìn)行加工軋輥表面無序毛面硬度高，生產(chǎn)成本低，無污染，大大提高了轉(zhuǎn)輥的過鋼量。


圖I為本發(fā)明加工設(shè)備的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的加工后軋輥表面無序毛化有“點(diǎn)”和有“空”的效果圖。圖3為本發(fā)明的加工后軋輥表面無序毛化有“點(diǎn)”和無“空”的效果圖。圖4為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，I軋棍、2激光加工頭、3激光束、4脈沖激光器、5隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器、6機(jī)床頂尖、7床頭、8-卡盤、9軋輥、10尾座、11數(shù)控軋輥機(jī)床。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)ー步說明。本發(fā)明涉及一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法，用兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5控制兩個(gè)脈沖激光器4產(chǎn)生無序脈沖激光束3，聚焦后，在軋輥I表面加工出兩條無重疊軌跡的螺旋線，所述兩相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%;螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值。所述脈沖激光器4通過隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5所發(fā)出的隨機(jī)變量隨機(jī)改變激光束3的占空比；所述脈沖激光器4跟隨隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5所發(fā)出的隨機(jī)變量，隨機(jī)改變脈沖激光器4發(fā)出的脈沖頻率。、兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5控制兩個(gè)脈沖激光器4的脈沖激光束3，經(jīng)兩個(gè)激光加工頭2加工軋輥I表面，使軋輥I表面在受到激光作用的地方產(chǎn)生不同形貌的“點(diǎn)”，在未受到激光作用的地方得到不同形貌的“空”，并控制這些“點(diǎn)”和“空”的密度，由這些“點(diǎn)”和“空”組成無序的軋輥I表面紋理結(jié)構(gòu)，從而使得軋輥I表面得到無序的毛化效果；隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5利用單片計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)無序的無周期的電信號(hào)，控制脈沖激光器4的脈沖，使脈沖激光器4發(fā)出的脈沖激光束3不僅脈沖頻率隨機(jī)改變，而且脈沖的占空比也隨機(jī)改變，所述隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5頻率上、下限可進(jìn)行設(shè)置，所述脈沖激光器4可以是光纖激光器、YAG固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器或液體激光器。所述毛化“點(diǎn)”在軋輥I的周向上的間距是隨脈沖頻率和占空比的隨機(jī)改變而變化的，毛化“點(diǎn)”在軋輥I周向上的密度是通過旋轉(zhuǎn)軋輥I表面的線速度和所需毛化“點(diǎn)”的形貌來設(shè)定隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5所產(chǎn)生無序信號(hào)的頻率區(qū)間確定的，當(dāng)頻率的變化區(qū)間越寬，毛化“點(diǎn)”的形貌差別越大，當(dāng)頻率的變化區(qū)間越窄時(shí)，毛化“點(diǎn)”的形貌差別越小；頻率區(qū)間越窄，而且頻率段越高，則毛化“點(diǎn)”在軋輥I周向上的密度則越高；頻率區(qū)間越寬，而且頻率段越低，則毛化“點(diǎn)”在軋輥I周向上的密度則越低。本發(fā)明中，多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，包括有數(shù)控軋輥機(jī)床11，所述軋輥I利用數(shù)控軋輥機(jī)床11使軋輥I在機(jī)床頂尖6的相向頂置下，圍繞著自身的中心軸線作勻速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，包括有兩個(gè)脈沖激光器4和兩個(gè)激光加工頭2、所述激兩個(gè)光加工頭2共同安裝在數(shù)控軋輥機(jī)床11的小拖板上，所述兩個(gè)激光加工頭2分別通過光纖與兩個(gè)脈沖激光器相4連接，所述兩個(gè)激光加工頭2沿著軋輥I的側(cè)母線作軸向勻速移動(dòng)，在軋輥I表面加工出兩條無重疊軌跡的螺旋線，在軋輥I的軸向方向上，所述兩個(gè)相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，每個(gè)螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值。所述機(jī)床主軸帶動(dòng)軋輥I的轉(zhuǎn)速為每分鐘轉(zhuǎn)速為5-300轉(zhuǎn)。所述每個(gè)激光加工頭2上裝有距離跟蹤器和軋輥直徑測(cè)量裝置，在通過軋輥直徑測(cè)量裝置測(cè)量后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。在工作時(shí)，所述兩個(gè)激光加工頭2安裝在數(shù)控軋輥機(jī)床11的小拖板上，數(shù)控軋輥機(jī)床11的大拖板帶著小拖板和兩個(gè)激光加工頭2沿著軋輥4的側(cè)母線作軸向勻速移動(dòng)，激光加工頭2上裝有距離跟蹤器，在通過軋輥直徑測(cè)量裝置測(cè)量后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
所述兩個(gè)脈沖激光器4與隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5相連，所述隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5控制兩個(gè)激光器發(fā)出的兩個(gè)脈沖激光束3，使其隨機(jī)無序地改變頻率和占空比，從而使得通過聚焦鏡聚焦后，兩個(gè)激光加工頭2加工出的兩組激光斑點(diǎn)，時(shí)而是圓點(diǎn)，時(shí)而橢圓點(diǎn)，時(shí)而是短點(diǎn)，時(shí)而是長(zhǎng)點(diǎn)，在軋輥I圓周方向上的點(diǎn)間距，時(shí)而長(zhǎng)，時(shí)而短，間距也是無序的，從而使在軋輥I上激光毛化過的地方變成毛化“點(diǎn)”，未毛化的過地方變成“空”，無序的毛化“點(diǎn)”和“空”排列出來的圖案也是無序的。在激光斑點(diǎn)的能量密度為104-106W/cm2時(shí)，表層氣化，底層熔化，在離心カ和輔助氣體的作用下，形成微凸臺(tái)和凹坑，由干“點(diǎn)”的形貌不一致，所以凸臺(tái)和凹坑的形貌也不一致，凸臺(tái)和凹坑對(duì)光的折射也不一致。如圖I和圖4所示，本發(fā)明ー種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備的實(shí)施例，是由數(shù)控軋輥機(jī)床11、兩個(gè)光纖脈沖激光器4、冷水機(jī)、隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5、兩個(gè)激光加工頭
2、距離跟蹤器、軋輥直徑檢測(cè)裝置、控制系統(tǒng)、穩(wěn)壓電等組成。
所述需毛化軋輥I采用中心孔定位，用床頭7和尾座10兩個(gè)機(jī)床頂尖6將軋輥I用適當(dāng)?shù)磨斁o，并用卡盤8將軋輥I的軸頭卡紫。裝夾好的軋輥1，在機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)カ矩的帶動(dòng)下，在機(jī)床許可的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，作均速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)速在180-250轉(zhuǎn)/分范圍。所述兩個(gè)激光加工頭2上安裝在機(jī)床小拖板上，在Z軸絲杠或齒輪齒條的傳動(dòng)下，沿著軋輥I的側(cè)母線作軸向勻速移動(dòng)，兩個(gè)激光加工頭2上裝有距離跟蹤器，在通過軋輥直徑測(cè)量裝置測(cè)量后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦；所述兩個(gè)激光加工頭2的移動(dòng)速度應(yīng)滿足在軋輥I的軸向方向上，所述兩個(gè)相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，每個(gè)螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值，當(dāng)數(shù)控軋輥機(jī)床11的主軸轉(zhuǎn)速為250轉(zhuǎn)/分時(shí)，激光斑點(diǎn)直徑為0. 08毫米時(shí)，移動(dòng)速度應(yīng)在20毫米/分附近或小于此值。所述兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5，其上可以設(shè)置控制頻率的上、下限；它所發(fā)出隨機(jī)無序的電信號(hào)，控制各自脈沖激光器4，發(fā)出的兩束脈沖激光束3，使其隨機(jī)無序地改變兩束脈沖激光束3的頻率和占空比，從而使得通過聚焦鏡的聚焦后，照射在軋輥I上表面形成的“點(diǎn)”，時(shí)而是圓點(diǎn)，時(shí)而橢圓點(diǎn)，時(shí)而是短點(diǎn)，時(shí)而是長(zhǎng)點(diǎn)，在軋輥周向上的“點(diǎn)”間距，時(shí)而長(zhǎng)，時(shí)而短，間距也是無序的。；“點(diǎn)”的周向密度是根據(jù)旋轉(zhuǎn)軋輥I表面的線速度和所需“點(diǎn)”的形貌來設(shè)定兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器5所產(chǎn)生無序信號(hào)的頻率區(qū)間來確定的，此例兩個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的頻率上限分別設(shè)置為IOOKHz和70KHz、下限分別設(shè)置為20KHz和lOKHz，兩臺(tái)激光器的功率均設(shè)置為200W。如圖2和圖3所示，所述在軋輥I輥面上，激光毛化過的地方稱作毛化“點(diǎn)”，未毛化的過地方稱作“空”，無序的毛化“點(diǎn)”和“空”排列出來的圖案也是無序的，即便加大激光毛化密度，將整個(gè)輥面全部毛化，沒有“空”剩下來，其毛化過的毛化“點(diǎn)”，也是無序的；在激光斑點(diǎn)的能量密度為104 106W/cm2時(shí)，表層氣化，底層熔化，在離心カ和輔助氣體的作用下，形成微凸臺(tái)和凹坑，由于毛化“點(diǎn)”的形貌不一致，所以凸臺(tái)和凹坑的形貌也不一致，凸臺(tái)和凹坑對(duì)光的折射也不一致。由無序的毛化“點(diǎn)”和“空”的排列以及毛化“點(diǎn)”形貌的不一致，從而實(shí)現(xiàn)軋輥I表面的激光無序毛化。由于凸臺(tái)的作用，同時(shí)提高了毛化軋輥的過鋼量。通過不斷試驗(yàn)和總結(jié)，所述軋輥I表面無序毛化后所得到的紋理結(jié)構(gòu)和粗糙度，由下述條件決定1軋輥表面的線速度；2相鄰激光加工頭沿軋輥軸向毛化點(diǎn)的間距以及加工頭的加工導(dǎo)程；3數(shù)個(gè)無序信號(hào)發(fā)生器工作頻率上、下限；4數(shù)臺(tái)激光器的功率大小。.
通過大量的實(shí)驗(yàn)和各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證，要想得到預(yù)期的軋輥表面的紋理結(jié)構(gòu)和粗糙度，必須組合上述條件做大量的實(shí)驗(yàn)來得到。 以上所述，僅為本發(fā)明專利的較佳可行實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法，其特征在于，用數(shù)個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器分別控制各自對(duì)應(yīng)的脈沖激光器產(chǎn)生無序脈沖激光束，聚焦后，在軋輥表面加工出數(shù)條無重疊軌跡的螺旋線，所述兩個(gè)相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，每個(gè)螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值；所述脈沖激光器跟隨隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的隨機(jī)變量，隨機(jī)改變激光脈沖束的占空比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法，其特征在于，所述數(shù)個(gè)脈沖激光器跟隨各自對(duì)應(yīng)的隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的隨機(jī)變量，隨機(jī)改變脈沖激光器發(fā)出的脈沖頻率和占空比，所述脈沖激光器可以是光纖激光器、YAG固體激光器、半導(dǎo)體激光器、氣體激光器或液體激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法，其特征在于，所述毛化“點(diǎn)”在軋輥的周向上的間距是通過脈沖的占空比和頻率的隨機(jī)改變而變化的，毛化“點(diǎn)”在軋輥周向上的密度是通過旋轉(zhuǎn)軋輥表面的線速度和所需毛化“點(diǎn)”的形貌來設(shè)定隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生無序信號(hào)的頻率區(qū)間確定的，當(dāng)頻率的變化區(qū)間越寬，毛化“點(diǎn)”的形貌差別越大，當(dāng)頻率的變化區(qū)間越窄時(shí)，毛化“點(diǎn)”的形貌差別越??；頻率區(qū)間越窄，而且頻率段越高，則毛化“點(diǎn)”在軋輥周向上的密度則越高；頻率區(qū)間越寬，而且頻率段越低，則毛化“點(diǎn)”在軋輥周向上的密度則越低。
4.一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，包括有數(shù)控軋輥機(jī)床，所述軋輥利用數(shù)控軋輥機(jī)床使軋輥在機(jī)床頂尖的相向頂置下，圍繞著自身的中心軸線作勻速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，包括有數(shù)個(gè)激光器和數(shù)個(gè)激光加工頭、所述數(shù)個(gè)激光加工頭共同安裝在數(shù)控軋輥機(jī)床的小拖板上，所述每個(gè)激光加工頭沿著軋輥的側(cè)母線作軸向勻速移動(dòng)，在軋輥表面加工出數(shù)條無重疊軌跡的螺旋線，在軋輥的軸向方向上，所述兩個(gè)相鄰的螺旋線之間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，每個(gè)螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，其特征在于，所述機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速為每分鐘轉(zhuǎn)速為5-300轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，其特征在于，所述每個(gè)激光加工頭上裝有距離跟蹤器和軋輥直徑測(cè)量裝置，在通過軋輥直徑測(cè)量裝置測(cè)量后，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器控制各自對(duì)應(yīng)的激光器發(fā)出的脈沖激光，使其隨機(jī)無序地改變頻率和占空比，從而使得通過聚焦鏡焦后，每個(gè)激光加工頭加工出的激光斑點(diǎn)，時(shí)而是圓點(diǎn)，時(shí)而橢圓點(diǎn)，時(shí)而是短點(diǎn)，時(shí)而是長(zhǎng)點(diǎn)，在軋輥圓周方向上的點(diǎn)間距，時(shí)而長(zhǎng)，時(shí)而短，間距也是無序的，從而使在軋輥上激光毛化過的地方變成毛化“點(diǎn)”，未毛化的過地方變成“空”，無序的毛化“點(diǎn)”和“空”排列出來的圖案也是無序的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工設(shè)備，其特征在于在激光斑點(diǎn)的能量密度為10，106W/cm2時(shí)，表層氣化，底層熔化，在離心力和輔助氣體的作用下，形成微凸臺(tái)和凹坑，由于“點(diǎn)”的形貌不一致，所以凸臺(tái)和凹坑的形貌也不一致，凸臺(tái)和凹坑對(duì)光的折射也不一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多頭激光無序毛化軋輥表面的加工方法和加工設(shè)備，用數(shù)個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器控制各自脈沖激光器產(chǎn)生數(shù)束無序脈沖激光束，聚焦后，在軋輥表面加工出數(shù)條無重疊軌跡的螺旋線，兩條相鄰的螺旋線間的間距小于激光斑點(diǎn)直徑值的150%，螺旋線的導(dǎo)程等于相鄰螺旋線的間距乘以螺旋線的根數(shù)所得到的數(shù)值；脈沖激光器跟隨隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器所發(fā)出的隨機(jī)變量，隨機(jī)改變激光脈沖束的占空比和頻率；加工設(shè)備，包括有數(shù)控軋輥機(jī)床、數(shù)個(gè)激光器和數(shù)個(gè)激光加工頭、激光加工頭沿著軋輥的側(cè)母線作軸向勻速移動(dòng)，通過本方案，可制作出真正符合無序化要求的軋輥，采用激光進(jìn)行加工軋輥表面無序毛面硬度高，生產(chǎn)成本低，無污染，大大提高了軋輥的過鋼量。
文檔編號(hào)B23K26/00GK102699524SQ20121016497
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月25日
發(fā)明者盧飛星, 張煒, 李春旺, 胡家強(qiáng), 莫衡陽, 閔大勇 申請(qǐng)人:武漢華工激光工程有限責(zé)任公司