圖6 隔熱屏局部照片

（3）鈦合金化銑涂層激光切割 首先，航空發(fā)動(dòng)機(jī)為提高性能，常設(shè)計(jì)出有特殊要求的零件。如圖7機(jī)匣筒體，零件為鈦合金材料，筒體φ 1000mm，高600mm，壁厚1mm。在筒體上分部各種功能的安裝座及5mm厚的加強(qiáng)筋，達(dá)到1mm厚筒體的重量，4 mm筒體強(qiáng)度的性能。

圖7 機(jī)匣筒體形線展開(kāi)示意

該零件可以采用5mm厚的筒體用數(shù)控加工中心機(jī)械加工的方法制造，但存在鈦合金材料機(jī)械加工難度大、加工量大加工效率低、零件大而薄不易保證要求等多個(gè)問(wèn)題。采用化銑的加工方法可大幅度提高效率和質(zhì)量，降低成本。

機(jī)匣筒體化銑是將零件制造成5mm厚的筒體鈦合金筒體，在零件表面涂防腐涂層，按筋和安裝座的形狀高精度地刻出形線，將需銑削表面的涂層去除，將零件浸入化銑液中浸蝕，完成零件的加工。形線的精確高效刻型是化銑技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，只有激光切割可滿足要求。

其次，選用LASERDYNE-890型激光加工系統(tǒng)，X、Y、Z行程分別為2 400mm×1 800mm×900mm。伺服系統(tǒng)為5坐標(biāo)6軸聯(lián)動(dòng)全飛行光路。該系統(tǒng)配置的激光器為PRC3000型CO2激光器，最大功率3 000W。由于激光的波長(zhǎng)為10.6μm，是YAG激光器波長(zhǎng)的10倍，在常溫狀態(tài)下一般金屬的吸收率小于10%，在高溫下吸收率可達(dá)70%以上。所切割的金屬零件有明顯溫升，不適合加工<2mm的孔和零件的精密加工，可高效切割一般精度的零件。但對(duì)非金屬材料，該波長(zhǎng)的激光吸收率近100%。

采用LASERDYNE-890型激光加工系統(tǒng)對(duì)涂層進(jìn)行切割，達(dá)到了復(fù)雜形線的高精度、高效率切割。利用CO2激光波長(zhǎng)對(duì)金屬的高反光率和對(duì)非金屬的高吸收率的特性，通過(guò)功率參數(shù)控制，達(dá)到了只切割防護(hù)涂層，不燒傷鈦合金零件的目的。刻型后的零件局部照片如圖8所示。零件上的綠色不防護(hù)涂層，白線為散焦預(yù)刻線，目的是驗(yàn)證切割程序的正確性，白線中間的是激光切割線，該線已切透涂層，未切傷金屬零件。

圖8 刻型后的零件局部照片

 結(jié)語(yǔ)

（1）采用高性能激光加工系統(tǒng)，利用高倍率同軸的監(jiān)視器高精度定位與低平均功率、高峰值功率的YAG激光器特性，控制激光切割時(shí)激光對(duì)零件的熱影響，保證扇形葉型板型孔精度和重熔層要求，

（2）在無(wú)法用工裝限制加工的、自由狀態(tài)下易變形的筒形多環(huán)波隔熱屏群孔激光切割應(yīng)用中，利用設(shè)備的零件特征掃描、表面位置遠(yuǎn)程追蹤、追蹤方向設(shè)定等先進(jìn)功能對(duì)零件進(jìn)行掃描，通過(guò)編程自動(dòng)運(yùn)算，完成低精度零件高精度激光切割。

（3）在化銑技術(shù)應(yīng)用中，利用CO2激光器對(duì)金屬和非金屬反射率不同的特點(diǎn)，用先進(jìn)激光機(jī)完成復(fù)雜形線高精度切割，保證了激光將涂層切透，并不燒傷零件的要求。