[发明专利]一种用于抛光的激光空化装置和方法

权利要求书

1.一种用于抛光的激光空化装置，包括升降台(20)，所述升降台(20)上固定安装有工作台(23)，所述工作台(23)上设置有工作池(24)，其特征在于，所述工作池(24)上方分别设置有激光发射装置和抛光液输送器(12)，所述工作池(24)内部安装有抛光台(17)，所述工作台(23)内部安装有电机(21)，所述电机(21)的输出轴与所述抛光台(17)固定在一起，所述抛光台(17)上固定有抛光垫(16)，所述抛光垫(16)紧贴于材料(15)的底面，所述材料(15)通过固定环(13)进行位置固定，所述激光发射装置发射的激光聚焦于所述材料(15)的上方位置。

2.根据权利要求1所述的一种用于抛光的激光空化装置，其特征在于，所述激光发射装置包括激光器控制器(4)、激光器(5)、凹透镜(6)、凸透镜(7)、反射镜(9)和凸透镜(10)，所述激光器控制器(4)、激光器(5)、凹透镜(6)、凸透镜(7)、反射镜(9)和凸透镜(10)光路连接在一起，所述凸透镜(10)聚焦的激光焦点位于所述材料(15)的上方。

3.根据权利要求2所述的一种用于抛光的激光空化装置，其特征在于，所述工作池(24)的一侧设置有高速摄像机(14)，另外一侧设置有照明光源(2)，所述工作池(24)内设置有光纤探头(8)，所述光纤探头(8)与所述示波器(3)连接，所述示波器(3)和所述高速摄像机(14)均与控制中心(1)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于抛光的激光空化装置，其特征在于，所述电机(21)、所述激光器控制器(4)、所述照明光源(2)、所述抛光液输送器(12)和所述升降台(20)均与所述控制中心(1)连接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于抛光的激光空化装置，其特征在于，所述固定环(13)包括外环(13-1)和内环(13-2)，所述外环(13-1)和所述内环(13-2)之间通过若干弹簧(13-3)固定连接在一起，所述外环(13-1)固定在所述工作池(24)的内壁面上，所述材料(15)固定在所述内环(13-2)内。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于抛光的激光空化装置，其特征在于，所述电机(21)的输出轴与所述工作池(24)内的抛光液通过密封圈(22)进行密封。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于抛光的激光空化装置，其特征在于，所述工作池(24)和所述工作台(23)为一体化装置。

8.一种用于抛光的激光空化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：用砂纸对材料(15)的上下两个端面进行双面打磨，完成后固定在内环(13-3)中，将固定环(13)整体放于工作池(24)中，使外环(13-1)与工作池内壁相配合固定，从而使材料(15)固定于抛光垫(16)上，调节激光装置的透镜组使其中心位于同一直线上；

S2：通过控制中心(1)使抛光液输送器(12)向工作池(24)中添加抛光液，打开激光器(5)与高速摄像机(14)对抛光进行前期处理，调节升降台(22)的高度使空泡(11)与材料表面的距离达到最优离焦量，通过激光器控制器(4)调至初始作用能量；

S3：材料上表面激光空化抛光开始后，通过控制中心(1)启动电机(21)使抛光台(17)旋转，材料（15）的下表面与抛光垫（16）之间的化学机械抛光开始，抛光液输送器(12)不断向工作池(24)中补充抛光液；

S4：打开水听器，光纤探头(8)将空泡(11)溃灭的声信号转化为电信号传递至示波器(3)中，高速摄像机(14)对空泡以及冲击波、水射流的影像进行采集，根据所得的参数进行调节，进一步提高材料表面的抛光精度，抛光完成后取出材料。