[发明专利]一种基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法

权利要求书

1.一种基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法，其特征在于，所述光纤激光与电沉积同轴复合加工装置包括：电源(1)、基板(2)、光源和光纤管电极(3)，所述基板(2)用于与所述电源(1)的电源负极相连接；

所述光纤管电极(3)包括从内至外依次套接设置的金属管电极(31)和中空光纤(32)，所述金属管电极(31)与所述电源(1)的电源正极相连接，所述金属管电极(31)内部设有电铸液流通通道(310)；

所述光源发出的激光束(60)用于通过所述中空光纤(32)导光，并聚焦于所述金属管电极(31)的轴线上而与电铸液在所述基板(2)上共同完成金属颗粒沉积，以形成沉积层；

所述加工方法包括如下步骤：

S1、将所述基板(2)固定于机床(20)上，并将所述基板(2)与所述电源(1)的电源负极相连，将所述光纤管电极(3)与所述电源(1)的电源正极相连，开启所述电源(1)；

S2、使电铸液从供液槽(8)进入所述光纤管电极(3)的所述金属管电极(31)内的电铸液流通通道(310)中并流至所述基板(2)上；

S3、使光源发出的激光束(60)经过所述光纤管电极(3)中的中空光纤(32)，并在所述中空光纤(32)的末端射出以照射至所述基板(2)上，以使所述激光束(60)与所述电铸液共同完成金属颗粒沉积，以形成沉积层。

2.根据权利要求1所述的基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法，其特征在于，在步骤S1之前，还包括采用三维软件建立三维模型，并利用切片软件进行分层切片而形成切片文件，随后将所述切片文件导入计算机(4)中，以使所述光纤管电极(3)随着成形件轨迹的运动而运动；

配置所需浓度的电铸液，并将所述电铸液加入所述供液槽(8)内；

对所述基板(2)进行预处理，首先进行打磨和抛光处理，后进行表面除油、除垢和钝化处理，将所述基板(2)固定于所述机床(20)上，通过观察CCD相机Ⅱ(692)反馈至计算机(4)上的结果，调节所述机床(20)的X轴和Y轴，找到加工位置，以使所述激光束(60)聚焦于所述基板(2)表面。

3.根据权利要求2所述的基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法，其特征在于，在步骤S2中，通过所述计算机(4)控制所述电铸液流动，通过观察所述电铸液流动状态和流量计(82)示数，调节离心泵和调节阀(83)获得所需的所述电铸液流速。

4.根据权利要求3所述的基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，还包括确认加工参数与设备状态，通过所述计算机(4)开启各设备，使所述光纤管电极(3)沿着所建立模型的轨迹逐层成形，以形成成形件(9)，同时通过所述计算机(4)显示的结果监控成形过程。

5.根据权利要求4所述的基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法，其特征在于，在步骤S3之后，还包括对所述成形件(9)进行光整处理。

6.根据权利要求5所述的基于光纤激光与电沉积同轴复合加工装置的加工方法，其特征在于，所述光整处理包括如下步骤：

第一步：将成形过程中产生的废液排至废液槽(85)中，并控制所述计算机(4)开启供气装置(41)，采用由气体喷嘴(42)喷出的气体将所述成形件(9)上表面的废液清除；

第二步：确认光整参数，使得所述光源发出的激光束(60)经过所述中空光纤(32)射出并辐照于所述成形件(9)表面，随后控制所述机床(20)，使得所述机床(20)沿着所规划的轨迹对当前层进行光整处理；

第三步：使所述激光束(60)通过所述中空光纤(32)传输至所述成形件(9)表面，同时，使去离子水通过所述金属管电极(31)进入所述光纤管电极(3)的下端与所述成形件(9)表面之间的加工间隙，以使所述激光束(60)与水射流同步复合对所述成形件(9)进行光整处理；待处理完毕后，按照当前层继续成形，直至工件成形完毕。