[发明专利]一种基于激光与等离子体的复合抛光方法

权利要求书

1.一种基于激光与等离子体的复合抛光方法，该复合抛光方法采用的设备包括抛光系统工作台、激光抛光装置、等离子体抛光装置和多轴移动平台，激光抛光装置和等离子体抛光装置均安装在多轴移动平台，其特征在于，所述复合抛光方法主要包括如下步骤：

步骤一：将待加工工件固定在抛光系统工作台上，激光抛光装置和等离子体抛光装置置于待加工工件上方；

步骤二：通过激光抛光装置产生抛光激光，使激光光束汇聚至待加工工件表面形成激光束焦斑；

步骤三：等离子体抛光装置产生常压等离子体束冲击待加工工件表面，形成等离子体冲击区域；

步骤四：调节激光光束指向与等离子体冲击方向使激光束焦斑与等离子体冲击区域重叠，形成激光束焦斑-等离子体冲击复合区域，对待加工工件表面进行复合抛光；

步骤五：通过多轴移动平台，改变激光束焦斑-等离子体冲击复合区域与待加工工件的相对位置，完成待加工工件整个表面的复合抛光过程。

2.根据权利要求1所述的复合抛光方法，其特征在于：待加工工件材料选取范围为非金属、钢铁材料或有色金属及有色金属合金，有色金属合金包括钛合金、铜金属、铸铁、钢以及镍基合金。

3.根据权利要求1所述的复合抛光方法，其特征在于：所述等离子体抛光装置为常压等离子体抛光装置。

4.根据权利要求1所述的复合抛光方法，其特征在于：所选激光抛光装置的激光器为超快激光器，其中，根据被加工工件材料的激光损伤阈值J₀，选取辐照待抛光工件的激光能量0.9J₀＜J＜1.1J₀。

5.根据权利要求4所述的复合抛光方法，其特征在于：所述超快激光器的激光光束形状为线性平顶焦斑。

6.根据权利要求1所述的复合抛光方法，其特征在于：选用振镜系统作为激光光束的运动控制系统，完成激光束的扫描。

7.根据权利要求1所述的复合抛光方法，其特征在于：所述激光光束传播方向与待抛光工件表面法线夹角0＜β＜60°。

8.根据权利要求3所述的复合抛光方法，其特征在于：所述常压等离子体抛光装置采用大气等离子体抛光装置。

9.根据权利要求8所述的复合抛光方法，其特征在于：所述大气等离子体抛光装置通入等离子体气体与反应气体两种气体。

10.根据权利要求1所述的复合抛光方法，其特征在于：在激光束焦斑-等离子体冲击复合区域与被加工工件表面的相对位置移动过程中，激光束焦斑与等离子体冲击区域始终保持重合。