[发明专利]激光和机械组合加工碳纤维复合材料的方法

权利要求书

1.激光切削与机械组合加工碳纤维复合材料的方法，其特征在于，该方法使用激光发生器（5）作为激光源，选定加工参数实现单次扫描切深最大，其中包括功率、聚焦位置、单次扫描速度、扫描次数，经一次或多次扫描，对碳纤维复合材料样件（11）进行所需几何特征的粗加工，完成大部分材料的高效去除；进一步通过机械加工方式一次去除激光加工产生的热影响区（15）及粗加工余量（14），最终完成碳纤维复合材料样件（11）所需大尺寸几何特征的高质高效加工，具体步骤如下：

第一步将激光发生器（5）、导光系统（2）安装于激光器夹具（3）上，激光器夹具（3）安装在机床激光主轴（4）上，激光发生器（5）和导光系统（2）与控制柜（8）相连；

第二步启动控制柜（8）与计算机系统（9），将碳纤维复合材料样件（11）通过夹具（10）置于五轴综合实验机床工作台（12）上，采用加工中激光轴线与曲面法线方向始终重合的切削方式，保证单次扫描去除量最大；

第三步打开激光发生器（5），计算机系统（9）根据碳纤维复合材料样件（11）的材料特性及加工尺寸，选配焦点位置、功率、扫描速度参数；调用加工代码，激光由导光系统（2）的反射镜及透镜装置进行聚焦，启动除尘装置（1），按预先规划好的扫描路径，经一次或多次扫描切削，快速完成碳纤维复合材料样件（11）粗加工；

第四步启动机械主轴（7），计算机系统（9）根据激光加工热影响区（15）尺寸及粗加工余量（14），确定精加工工艺参数，调用加工代码，启动除尘装置（1），一次完成激光粗加工余量（14）及热影响区（15）的去除，完成所需几何特征的加工。