[发明专利]激光超声同步辅助金刚石切削装置及加工方法

权利要求书

1.一种激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述激光超声同步辅助金刚石切削装置包括切削加工装置和激光发射装置；

所述切削加工装置包括旋转台、转接头、超声振动组件以及刀具，所述转接头竖向安装于所述旋转台上，且所述转接头背离所述旋转台的一端开设有安装槽；

所述超声振动组件竖向安装于所述安装槽内；所述刀具安装于所述超声振动组件远离所述旋转台的一端，且所述刀具的切削端外露于所述安装槽；

所述激光发射装置包括激光器和调节组件，所述激光器固定安装于所述调节组件上，所述调节组件转动安装于所述旋转台上，以使所述激光器能够在所述刀具对工件进行切削加工时对工件进行激光照射。

2.根据权利要求1所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述超声振动组件包括换能器、超声变幅杆和刀具固定件，所述换能器位于所述安装槽内，且所述换能器的连接端与外部超声电源连接，所述换能器的输出端与所述超声变幅杆连接；

所述刀具固定件安装于所述超声变幅杆背离所述换能器的一端，所述刀具穿设于所述刀具固定件上，以使得所述超声变幅杆带动所述刀具沿所述超声变幅杆的径向振动。

3.根据权利要求2所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述超声变幅杆振动的频率为40kHz-80kHz，振幅为0.1μm-10μm。

4.根据权利要求2所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述换能器、超声变幅杆以及刀具固定件一体成型。

5.根据权利要求1所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述调节组件包括第一转向平台和第二转向平台，所述第一转向平台转动安装于所述旋转台上，所述第二转向平台转动套设于所述第一转向平台内，所述激光器固定安装于所述第二转向平台上。

6.根据权利要求5所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述旋转平台上开设有缺口，所述第一转向平台部分或者全部容置于所述缺口内。

7.根据权利要求1所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述激光器的功率小于90W，且所述激光器的移动速度不小于15mm/s。

8.根据权利要求7所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述激光器为能够发射平顶激光束的激光器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，其特征在于，所述激光超声同步辅助金刚石切削装置还包括气流喷头，所述气流喷头设置于所述切削加工装置的外围，用于驱散所述切削加工装置切削工件时产生的碎屑。

10.一种加工方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的激光超声同步辅助金刚石切削装置，所述加工方法包括如下步骤：

将待加工的工件放置于加工平台上；

调节所述切削加工装置，使得所述刀具对应工件的目标加工位置上；

调节所述激光发射装置，使得所述激光器发射的激光朝向工件的目标加工位置照射，以加热软化工件目标加工位置的表面部分；

启动所述激光发射装置和所述切削加工装置，所述激光器发射激光照射于工件的目标加工位置，同时，所述刀具在目标加工位置对工件进行切削加工；

加工完成后，取下工件。