[发明专利]超声振动辅助激光调控磨削与在线修整装置及方法

权利要求书

1.超声振动辅助激光调控磨削与在线修整装置，其特征是：包括支撑单元、三轴移动单元、超声振动单元以及激光调控单元，

所述支撑单元包括支架(14)、大理石平台(12)、减震气垫(13)以及大理石龙门(9)，所述大理石平台(12)设置在支架(14)上；所述减震气垫(13)设置在大理石平台(12)与支架(14)之间；所述大理石龙门(9)设置在大理石平台(12)上，截面与大理石平台(12)垂直；

所述三轴移动单元包括X轴滑台(1)、Y轴滑台(3)以及Z轴滑台(8)，所述X轴滑台(1)与Y轴滑台(3)在水平面内相互垂直设置在大理石平台(12)上，所述X轴滑台(1)上设置有转台(2)，所述转台(2)上设置有夹具(4)；所述Z轴滑台(8)设置在大理石龙门(9)的侧面；

所述超声振动单元包括超声振动主轴(6)，所述超声振动主轴(6)通过主轴夹具设置在Z轴滑台(8)上；

所述激光调控单元包括激光调控模块(11)，所述激光调控模块(11)通过连接弯板(10)设置在主轴夹具(7)的下部；

所述激光调控模块(11)包括模块底板(21)、调整架(18)、激光器(22)、偏振电机(23)、第二聚光镜(16)、第三聚光镜(17)、安装架(20)以及外壳(19)，

所述安装架(20)设置在模块底板(21)上，外部设置有外壳(19)，外壳(19)内部设置有半反半透镜(28)、第一反射镜(25)以及第一聚光镜(30)，所述第一聚光镜(30)通过第一聚光镜座(29)安装在模块底板(21)上；所述半反半透镜(28)通过半反半透镜座(27)安装在模块底板(21)上；所述第一反射镜(25)通过第一反射镜座(26)安装在模块底板(21)上；所述第一聚光镜(30)、半反半透镜(28)以及第一反射镜(25)同光轴；

所述激光器(22)通过安装孔设置在安装架(20)上；

所述调整架(18)设置在安装架(20)的下部，调整架(18)上设置有调整旋钮Ⅰ(15)和调整旋钮Ⅱ(24)；所述调整架(18)内部设置有第三反射镜(33)、第二反射镜(32)、第二聚光镜(16)以及第三聚光镜(17)，所述第二反射镜(32)通过反射镜轴(31)设置在调整架(18)内，并通过调整旋钮Ⅰ(15)调整镜片方向；所述第二聚光镜(16)和第三聚光镜(17)将光束汇聚在磨具与工件上；

所述偏振电机(23)通过法兰和安装孔设置在安装架(20)上，且偏振电机轴与调整架(18)固定连接。

2.超声振动辅助激光调控磨削与在线修整方法，其特征是：应用权利要求1所述的超声振动辅助激光调控磨削与在线修整装置，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、将激光调控单元安装在数控加工机床主轴夹具(7)的下部，打开激光器(22)预览功能，通过旋转调整旋钮Ⅱ(24)调整第二反射镜(32)转角，保证穿过第二聚光镜(16)的光束作用在磨具外表面，随后通过改变激光器(22)总输出和第二光阑(35)，调整两路激光输出功率大小；

步骤二、根据待加工工件(5)轴向深度，调整偏振电机(23)摆动角度与频率，保证经由第二反射镜(32)的光束上下扫过磨具的加工区域；

步骤三、输入数控程序，超声振动主轴(6)转动，开始加工，激光器(22)随之打开；偏振电机(23)开始工作，经过第三聚光镜(17)和第二聚光镜(16)的激光束分别持续上下往复作用在待加工区域和磨具外表面。