[发明专利]带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工方法及装置

权利要求书

1.一种带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工方法，利用激光束在工件上进行沉头微小孔的通孔预加工，再利用管状铜电极对微小孔的沉头进行电火花加工，基本达到所需沉头形状精度，最后再利用与电火花加工电极同轴的高速喷射电解液束对整个带沉头微小孔进行电解加工，去除前两者加工后留下的再铸层。

2.根据权利要求1所述的带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工方法，包括以下步骤：

第一步，根据加工要求选用合适的激光强度、电火花加工用管状铜电极大小和喷射电解液束强度，然后将待加工工件夹持固定在工作台上。通过控制系统分别确定激光加工用激光束的坐标位置、电火花加工管状铜电极和电解喷射加工液束在工作台上的坐标位置，然后再在同一坐标系下，通过控制系统确定待加工工件的坐标位置。

第二步，确定各加工方式在工作台上的坐标位置之后，控制系统通过控制加工方式转换装置，确定激光发射口在加工工件上的位置，再通过激光发生装置产生的激光束开始对沉头微小孔的通孔预加工。

第三步，完成第二步后，控制系统通过控制加工方式转换装置，使得电火花加工用管状铜电极移动至微小孔上方，通过电火花加工液循环系统向加工槽提供电火花加工用工作液，加工槽内工作液的高度要高于待加工工件的表面，确定管状铜电极在加工工件上的位置后，开启电火花加工用电源，对微小孔沉头进行电火花加工，工作液选用去离子水。

第四步，完成第三步后，停止电火花加工液供给和电火花加工用电源，同时把加工槽内的电火花加工液回收至电火花加工液储液箱。然后，开启电解加工用电源，电解工作液循环系统开始工作，并且向管状铜电极内孔提供喷射液束对带沉头微小孔进行电解加工，直至达到工件加工要求。

第五步，关闭电源并停止电解工作液循环系统，然后将电解工作液回收至储液箱内，最后将电火花加工液再一次打开清洗工件和加工槽，最后完成对工件的成品加工。

3.根据权利要求1～2所述的带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工方法，其特征在于：所述的对微小孔沉头的电火花加工，当加工带锥形沉头等轴对称的沉头时，电火花加工中电极是旋转的；当加工带簸箕形沉头等非轴对称的沉头时，电火花加工中电极不旋转。

4.一种带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工装置，其装置包括：激光发生装置、电火花加工与电解加工组合装置、加工方式转换装置、工作液循环系统、电源和控制系统。其特征在于：激光发生装置、电火花加工与电解加工组合装置并排安装在加工方式转换装置上，并通过控制系统发出的移动指令移动；工作液循环系统分别为电火花加工和电解加工提供加工液。

5.根据权利要求4所述的带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工装置，其特征在于：所述的加工方式转换装置，控制系统通过控制与精密滚珠丝杠连接的电机来实现激光发生装置、电火花加工与电解加工组合装置的移动，或控制系统通过控制滑动导轨上的直线电动机来驱动上述装置的移动。

6.根据权利要求4～5所述的带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工装置，其特征在于：所述的激光发生装置、电火花加工与电解加工组合装置，其在Z轴方向的移动通过电动机驱动精密滚珠丝杠来实现，或由直线电动机驱动上述装置。

7.根据权利要求4～6所述的带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工装置，其特征在于：所述的电火花加工与电解加工组合装置，其电火花加工用电极为管状铜电极，电极端部形状与所需成型的沉头形状相同，电解加工时的电解液喷嘴利用管状铜内孔实现，保证二者加工同轴，避免对工件二次找正。

8.根据权利要求4所述的带沉头微小孔激光-电火花-电解组合加工装置，其特征在于：所述的工作液循环系统包括电火花加工液循环系统和电解加工液循环系统，二者分别为电火花加工和电解加工提供相应的加工液，并且在电火花加工液循环系统中增设了一个去离子设备。