本發(fā)明涉及水導(dǎo)激光加工技術(shù)，具體為一種水導(dǎo)激光加工系統(tǒng)的噴嘴防濺裝置。

背景技術(shù)：
水導(dǎo)激光的原理如下，激光束聚焦到噴嘴，光束與噴嘴產(chǎn)生的水束共軸，光束在穩(wěn)定的水束中進行多次全反射，之后光能在水束中能量均勻分布，激光隨細小的水束深入切縫內(nèi)部。當(dāng)穩(wěn)定的激光水束沖擊到工件上時，激光加熱熔化準(zhǔn)備切割的工件的局部材料，水束剝離熔化的材料并冷卻工件。目前水導(dǎo)激光已獲得較高的切削質(zhì)量和較大的切深。水導(dǎo)激光加工時必須采用水流引導(dǎo)激光，水流的特點是受沖擊就易分散。加工過程中當(dāng)水流沖擊到工件表面，高速水流必會產(chǎn)生濺射，向上飛濺的水珠造成引導(dǎo)激光的水束不穩(wěn)定。當(dāng)四濺的水珠落在噴嘴附近，水珠會移動聚集到噴嘴出口處，因液體之間的相容特性，水珠會把水束拉偏易在短時間內(nèi)燒毀噴嘴，并且激光偏離預(yù)定加工點，影響加工精度，水導(dǎo)激光噴嘴造價高昂且易燒毀限制了其工業(yè)應(yīng)用范圍。因此水導(dǎo)激光需要解決水束的濺射問題。已有水導(dǎo)激光防濺裝置采用加熱機構(gòu)，將飛濺的水滴汽化，避免濺射的水珠聚集干擾水束。加熱方式不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且加熱對水束產(chǎn)生影響，且加熱無法將所有的飛濺的水滴汽化，故此方法效果不佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種水導(dǎo)激光加工系統(tǒng)的噴嘴防濺裝置，在工作缸下方經(jīng)連接殼體固接可旋轉(zhuǎn)的擋盤，擋盤處于工件上方，水束通過擋盤的中心孔到達工件表面，水束沖擊工件后向上濺射的水珠被擋盤阻擋，離心力將落在旋轉(zhuǎn)擋盤上的水珠甩出，在水束附近不會有水珠，水束不再受影響。本發(fā)明設(shè)計的一種水導(dǎo)激光加工系統(tǒng)的噴嘴防濺裝置，工作缸頂部為激光聚光透鏡，底部中心有通孔，噴嘴嵌裝于工作缸底部通孔，工作缸底部通孔直徑為噴嘴孔直徑的50～100倍。工作缸內(nèi)腔中部固定石英窗，石英窗將工作缸內(nèi)腔分為相互密封隔離的上、下兩部分。工作缸內(nèi)腔下部有多支入水管，入水匯聚于噴嘴孔的上口，激光束聚焦于噴嘴孔的上口，從噴嘴孔流下的水束引導(dǎo)激光射向噴嘴下方。本發(fā)明在工作缸下方固定連接中間殼體，中間殼體為中空的殼體，中間殼體底部開口直徑為工作缸底部通孔直徑的15～30倍；定子固定于中間殼體下部，轉(zhuǎn)子可轉(zhuǎn)動地安裝于定子的外側(cè)，擋盤固定于轉(zhuǎn)子下方，擋盤的直徑為中間殼體底部開口直徑的1.0～1.5倍，擋盤中心孔直徑為工作缸底部通孔直徑的1.1～1.5倍。定子與轉(zhuǎn)子的中軸線、擋盤中心孔中心線、中間殼體中空部分的中心線、工作缸底部通孔中心線與噴嘴孔的中心線重合，為同一鉛垂線，水束引導(dǎo)激光穿過中間殼體和擋盤中心孔到達工件表面。所述擋盤的盤面為開口向下的圓錐面，中心角為125～145度。所述擋盤底面的邊緣有向下的凸沿，凸沿高度為2～6毫米。飛濺到擋盤表面的水，順圓錐面流下，有凸沿的阻擋，擋盤轉(zhuǎn)動時其底面的水被向下甩落，可避免甩向四周。為排出中間殼體腔內(nèi)可能的少量水，所述擋盤上表面有4～8個均布的徑向泄流槽，每個泄流槽靠近擋盤邊緣處有向下與擋盤底面相通的泄流孔，泄流槽的深度為擋盤盤面厚度的1/4至1/3。水落在擋盤上表面時，沿泄流槽流到泄流孔，然后向下流，以避免擋盤轉(zhuǎn)動時其上表面的水被甩向四周。所述中間殼體的中空腔體為兩個頂部相接的圓錐體，該中空腔體最窄處的直徑為工作缸底部通孔直徑的1.1～1.5倍。當(dāng)有少量的水從水束濺到中間殼體的內(nèi)壁，可沿錐面下流落到下方的擋盤上。所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為2000r/min～3600r/min，以保證擋盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的離心力，將濺射水珠甩下，避免濺射水珠對水導(dǎo)激光水束造成影響。所述工作缸內(nèi)腔下部有均勻布置的12～36支入水管，入水沿徑向射向噴嘴孔的上口，匯聚于噴嘴孔的上口。本裝置使用時，先接通定子電源，轉(zhuǎn)子帶動擋盤高速旋轉(zhuǎn)。然后開啟激光水導(dǎo)裝置，激光聚焦于噴嘴孔上口，和水束耦合，激光在水束里傳導(dǎo)，穿過中間殼體的中空腔和擋盤的中心孔，激光和水束打到待加工工件表面進行加工。水束沖擊工件表面產(chǎn)生的水花向上濺射，擋盤阻擋濺射的水，防止水束被拉偏，保護噴嘴免于被激光燒蝕。擋盤上的水珠在自身重力和旋轉(zhuǎn)的離心力作用下，沿?fù)醣P的傾斜錐面流至凸沿，被甩下。中間殼體內(nèi)腔中的水也沿殼體內(nèi)壁流下落在擋盤上表面，沿?fù)醣P的泄流槽流出，不會積聚影響出射水束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種水導(dǎo)激光加工系統(tǒng)的噴嘴防濺裝置的優(yōu)點為：1、有效防止濺射的水珠拉偏水束激光燒蝕噴嘴，擋盤的高速旋轉(zhuǎn)離心力使水珠向擋盤外緣移動，最終被甩下，被甩下之前，也是處于向外緣移動的狀態(tài)，水珠不可能聚集于噴嘴下方，在水束經(jīng)過的徑向附近均不存在聚集的水滴，保證水束的穩(wěn)定，利于提高加工精度，明顯改進水導(dǎo)激光加工質(zhì)量，也延長了水導(dǎo)激光裝置的工作壽命；2、本裝置的安裝無需改變原水導(dǎo)激光裝置的結(jié)構(gòu)，方便在現(xiàn)有水導(dǎo)激光設(shè)備上加裝。附圖說明圖1為本水導(dǎo)激光加工系統(tǒng)的噴嘴防濺裝置實施例示意圖；圖2為圖1中擋盤的俯視圖；圖3為圖1中擋盤的縱向剖面圖。圖中標(biāo)號為：1、擋盤，11、中心孔，12泄流槽，13、泄流孔，14，凸沿，2、轉(zhuǎn)子，3、定子，4、中間殼體，5、噴嘴，6、石英窗，7、聚焦透鏡，8、激光束，9、工作缸。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本水導(dǎo)激光噴嘴防濺裝置實施例詳細說明。本水導(dǎo)激光加工系統(tǒng)的噴嘴防濺裝置實施例如圖1所示，工作缸9頂部為激光聚光透鏡7，底部中心有通孔安裝噴嘴5，工作缸9底部通孔直徑為噴嘴5孔直徑的80倍；工作缸9內(nèi)腔中部固定石英窗6，石英窗6將工作缸9內(nèi)腔分為相互密封隔離的上、下兩部分；工作缸9內(nèi)腔下部有均勻布置的24支入水管，入水沿徑向射向噴嘴孔的上口，匯聚于噴嘴孔的上口，激光束8聚焦于噴嘴孔的上口，從噴嘴孔流下的水束引導(dǎo)激光射向噴嘴5下方。所述工作缸9下方固定連接中間殼體4，中間殼體4為中空的殼體，中間殼體4底部開口直徑為工作缸9底部通孔直徑的20倍；定子3固定于中間殼體4下部，轉(zhuǎn)子2可轉(zhuǎn)動地安裝于定子3的外側(cè)，擋盤1固定于轉(zhuǎn)子2下方，擋盤1的直徑為中間殼體4底部開口直徑的1.2倍，擋盤1中心孔11直徑為工作缸9底部通孔直徑的1.2倍；定子3與轉(zhuǎn)子2的中軸線、擋盤1中心孔11中心線、中間殼體4中空部分的中心線、工作缸9底部通孔中心線與噴嘴孔的中心線重合，為同一鉛垂線，水束引導(dǎo)激光穿過中間殼體4和擋盤1中心孔11到達工件表面。本例擋盤1的盤面為開口向下的圓錐面，中心角為135度。本例擋盤1底面的邊緣有向下的凸沿14，凸沿14高度為5毫米。本例擋盤1上表面有6個均布的徑向泄流槽12，每個泄流槽12靠近擋盤1邊緣處有向下與擋盤1底面相通的泄流孔13，泄流槽12的深度為擋盤1盤面厚度的1/3。本例中間殼體4的中空腔體為兩個頂部相接的圓錐體，中空腔體最窄處的直徑為工作缸9底部通孔直徑的1.5倍。本例轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)速為3000r/min。上述實施例，僅為對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進一步詳細說明的具體個例，本發(fā)明并非限定于此。凡在本發(fā)明的公開的范圍之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。