[发明专利]一种光纤激光与电解同轴同步复合加工装置

权利要求书

1.一种光纤激光与电解同轴同步复合加工装置，其特征在于，包括：复合加工头、激光模块、电解液模块和电源；

所述复合加工头包括：输入光纤，以及依次设置在所述输入光纤的输出光路上的准直器、聚焦透镜、工具电极；所述工具电极包括石英光纤和同轴套设在所述石英光纤上的管状电极；

所述输入光纤与所述激光模块连接，用于将所述激光模块出射的激光束传输至所述准直器；所述准直器用于对所述激光束进行准直处理；所述聚焦透镜用于将所述准直器出射的激光束聚焦至所述石英光纤的入光端面的中心位置；

所述复合加工头还包括电解液腔体，所述石英光纤位于所述电解液腔体内、且其两端分别穿过所述电解液腔体的顶壁和底壁；

所述电解液腔体的侧壁上设置有多个进液口，所述电解液模块通过所述进液口向所述电解液腔体内输送电解液；所述电解液从所述石英光纤和所述管状电极之间的缝隙流出、且与所述石英光纤内的激光束一起射向工件的待加工区域；

所述电源的正极与工件连接，所述电源的负极与所述工具电极连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述石英光纤位于所述电解液腔体的中心；多个所述进液口均匀分布在所述电解液腔体的侧壁上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括CCD视觉模块，所述CCD视觉模块用于实时监控激光束焦点和所述石英光纤的入光端面的相对位置；

优选的，所述CCD视觉模块包括衰减片、成像透镜、CCD镜头和二向色分光镜；

所述二向色分光镜设置在所述准直器与所述聚焦透镜之间，用于将所述准直器出射的激光束反射至所述聚焦透镜，并透射可见光；

所述衰减片、所述成像透镜和所述CCD镜头依次设置在所述二向色分光镜透射的可见光光路上。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述复合加工头还包括光学位移平台，所述光学位移平台用于调整所述石英光纤的位置，以使激光束焦点位于所述石英光纤的入光端面的中心位置。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管状电极为金属毛细管；所述电源的正极与工件连接，所述电源的负极与所述管状电极连接；

优选的，所述金属毛细管的制作材料为不锈钢、黄铜、钛和钛合金中的任意一种；

优选的，所述金属毛细管的直径为0.3mm～1.2mm。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述金属毛细管的外壁涂覆有绝缘层；

优选的，所述绝缘层为陶瓷绝缘涂层；

优选的，所述绝缘层的厚度为10μm～30μm。

7.根据权利要求1或5所述的装置，其特征在于，所述石英光纤外壁上具有金属涂层；

优选的，所述石英光纤的直径为0.1mm～0.8mm。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述石英光纤外壁上具有金属涂层；所述管状电极为石英毛细管；

所述电源的正极与工件连接；所述电源的负极与所述金属涂层连接。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源为直流电源、直流脉冲电源和双极性脉冲电源中的任意一种。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括多维运动平台和控制模块，所述工件安装在所述多维运动平台，所述控制模块用于控制所述多维运动平台运动；

优选的，所述装置还包括Z轴运动结构，所述复合加工头安装在所述Z轴运动结构上，所述控制模块还用于控制所述Z轴运动结构运动。