[发明专利]可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法与系统

权利要求书

1.一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，包括：

激光加工单元，用于对工件进行激光铣抛加工；

其特征在于，所述加工系统还包括：

运动辅助单元，至少用于驱使激光加工头和/或工件在一三维坐标系内沿X、Y、Z轴中的任一种或多种运动和/或绕一个以上旋转轴旋转；

液流辅助单元，至少用于提供液流，并使液流以特性参数可控的形式，静态、浸盖式或冲流式的施加于工件的加工表面，所述液流的特性参数包括流速、压力及层厚；

振动辅助单元，至少用于向所述工件施加单向振动或多自由度耦合振动，且所述振动的振动参数可调，所述振动参数包括振幅、频率、相位及方向；

控制单元，至少用于对所述激光加工单元、运动辅助单元、液流辅助单元以及振动辅助单元的工作状态进行调控，以实现激光铣抛加工、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

2.根据权利要求1所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述运动辅助单元包括与所述激光加工头和/或工件配合的精密运动平台。

3.根据权利要求1所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于：所述激光加工单元包括光束耦合式激光加工系统。

4.根据权利要求1所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于：所述振动辅助单元包括振动/超声/超高频发生器，振动/超声/超高频换能器，振动/超声/超高频变幅杆中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述液流辅助单元包括：

液流供应机构，用于提供静态液流与工件接触和/或用于提供动态液流对工件进行浸盖或冲流；

与所述工件配合设置的局部蓄水空间装置，用于容纳所述静态液流和/或用于接收与所述工件接触后排放的所述动态液流。

6.根据权利要求5所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述液流供应机构包括水箱、泵、流量调节阀和压力阀，所述水箱通过带有泵和流量调节阀的管路与所述局部蓄水空间装置或液体射流喷嘴连通，所述压力阀与所述管路连通。

7.一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其特征在于，包括：

第一操作，包括驱使工件与激光加工头在一三维坐标系内沿X、Y、Z三个方向中的一个方向或两个以上方向相对运动和/或驱使激光加工头和/或工件在一三维坐标系内绕一个以上旋转轴旋转，并以激光加工单元对工件进行激光铣抛加工；

第二操作，包括以液流辅助单元提供液流，并使液流被静态、浸盖式或冲流式地施加于工件的加工表面，且依据工件加工要求调控所述液流的特性参数，所述液流的特性参数包括流速、压力及层厚；

第三操作，包括以振动辅助单元向所述工件施加单向振动或多自由度耦合振动，并依据工件加工要求调控所述振动的振动参数，所述振动参数包括振幅、频率、相位及方向；以及

使所述第一操作、第二操作、第三操作中的任意两者以上同步或分步进行，以实现激光、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

8.根据权利要求7所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其特征在于，所述液流包括水或水溶液。

9.根据权利要求7所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其特征在于，所述第三操作包括：使所述振动的频率与激光的脉冲频率交互。