[发明专利]激光辅助倍频快速刀具伺服车削功能表面的方法

权利要求书

1.激光辅助倍频快速刀具伺服车削功能表面的方法，利用激光辅助倍频快速刀具伺服车削功能表面装置，所述激光辅助倍频快速刀具伺服车削功能表面装置包括气动隔振平台（1）、快速刀具伺服装置（2）、快速刀具伺服移动部件（3）、主轴系统（4）、主轴移动系统（5）和飞秒激光器（6），所述快速刀具伺服装置（2）包括单晶金刚石刀具（201）、快速刀具伺服装置主体（202）、压电陶瓷叠堆（203）和预紧螺栓（204）；所述快速刀具伺服装置主体（202）通过快速刀具伺服移动部件（3）安装在气动隔振平台（1）上部的一侧；所述压电陶瓷叠堆（203）通过预紧螺栓（204）在快速刀具伺服装置主体（202）的刀具安装部分驱动单晶金刚石刀具（201）振动；所述主轴系统（4）通过主轴移动系统（5）安装在气动隔振平台（1）上部的另一侧，主轴系统（4）包括主轴（402）、主轴架（403）和夹持工件（7）的真空卡盘（401）；所述飞秒激光器（6）发出通过光纤（601）与单晶金刚石刀具（201）连接；所述单晶金刚石刀具（201）通过飞秒激光器（6）发射的激光在工件（7）的表面进行车削；所述快速刀具伺服移动部件（3）包括快速刀具伺服装置X方向移动系统（301）、快速刀具伺服装置Z方向移动系统（302）、快速刀具伺服装置Y方向固定部件（303）和快速刀具伺服装置Y方向移动部件（304）；所述快速刀具伺服装置X方向移动系统（301）安装在气动隔振平台（1）上部并沿X轴方向移动，快速刀具伺服装置X方向移动系统（301）的上部与快速刀具伺服装置Z方向移动系统（302）连接；所述快速刀具伺服装置Z方向移动系统（302）沿Z轴方向移动；所述快速刀具伺服装置Y方向固定部件（303）安装在快速刀具伺服装置Z方向移动系统（302）的上部；所述快速刀具伺服装置Y方向移动部件（304）与快速刀具伺服装置Y方向固定部件（303）的侧部滑动连接，快速刀具伺服装置Y方向移动部件（304）沿Y轴方向移动；所述主轴移动系统（5）包括主轴X方向移动系统（501）和主轴Z方向移动系统（502）；所述主轴X方向移动系统（501）安装在气动隔振平台（1）的上部并沿X轴方向移动；所述主轴Z方向移动系统（502）安装在主轴X方向移动系统（501）的上部并沿Z轴方向移动；所述主轴架（403）通过螺栓安装在主轴Z方向移动系统（502）上，主轴架（403）的中间设置有主轴（402）；所述主轴（402）的端部安装真空卡盘（401）；其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

步骤一：根据待加工工件（7）的材质和尺寸，将预先编制的适应于具有表面微结构的功能表面的加工程序，输入到机床系统中；

步骤二：利用真空卡盘（401）安装固定工件（7），让主轴（402）低速转动，调整工件（7）的中心位置，为后续加工做准备；

步骤三：机床系统分别自动调整快速刀具伺服装置X方向移动系统（301）、快速刀具伺服装置Z方向移动系统（302）、快速刀具伺服装置Y方向移动部件（304）、主轴X方向移动系统（501）以及主轴Z方向移动系统（502），使工件（7）的中心对准单晶金刚石刀具（201）的中心；

步骤四：打开压电陶瓷叠堆（203）的制动器，单晶金刚石刀具（201）在压电陶瓷叠堆（203）的驱动下按照设定的工作频率低频振动；

步骤五：打开飞秒激光器（6），设定飞秒激光器（6）的工作频率，操作人员带上防激光眼镜，注意激光防护；

步骤六：启动运行加工程序，对工件（7）进行微结构功能表面的车削创成制造。

2.根据权利要求1所述的激光辅助倍频快速刀具伺服车削功能表面的方法，其特征是：所述单晶金刚石刀具（201）的设定工作频率为2KHz。

3.根据权利要求1所述的激光辅助倍频快速刀具伺服车削功能表面的方法，其特征是：所述飞秒激光器（6）的设定工作频率为100KHz。