[发明专利]激光辅助金刚石切削与激光抛光原位复合的方法及装置

权利要求书

1.一种激光辅助金刚石切削与激光抛光原位复合的方法，其特征在于，包括下述步骤：

控制辅助切削用激光通过金刚石刀具从刀尖点出射，实现原位加热软化和切削工件材料；

控制抛光用激光通过反射镜和微调镜准确聚焦在加工轨迹的波峰处进行激光抛光；

在加工过程中所述抛光用激光始终沿加工轨迹聚焦至加工表面波峰处进行激光抛光；

所述辅助切削用激光与所述抛光用激光之间的距离D＝nf+f/2，加工表面峰谷值其中f为加工过程中的进给量，n为整数，R为金刚石刀具的刀尖圆弧半径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据工件材料的特性选择加工工艺参数，所述加工工艺参数包括辅助切削用激光的功率、抛光用激光的功率和激光光斑大小。

3.一种激光辅助金刚石切削与激光抛光原位复合的加工装置，其特征在于，包括：金刚石刀具、刀架座、反射镜、微调镜和保护镜；

所述金刚石刀具固定在所述刀架座上，所述刀架座中间设置有两个分别为辅助切削用激光和抛光用激光通路的通孔，且在通路中设置有通入高压气体的通气孔；

所述反射镜固定在所述刀架座上，用于引导抛光用激光通过反射射向所述微调镜；所述微调镜与所述反射镜配合使用，用于将抛光用激光精准聚焦于加工痕迹的波峰处进行激光抛光；

所述保护镜设置于刀架座的激光通路中且用于隔绝尘屑；

在加工过程中抛光用激光始终沿加工轨迹聚焦至加工表面波峰处进行激光抛光；辅助切削用激光与抛光用激光之间的距离D＝nf+f/2，加工表面峰谷值其中f为加工过程中的进给量，n为整数，R为金刚石刀具的刀尖圆弧半径。

4.如权利要求3所述的加工装置，其特征在于，所述刀架座的后端设置有用于与机床刀架连接的筋板，所述筋板上开设有用于调节高度的连接孔。

5.如权利要求3所述的加工装置，其特征在于，所述辅助切削用激光为波长为1064nm且功率在0～100W范围内可调的激光；所述抛光用激光为功率在0～100W范围内可调的激光。

6.如权利要求3所述的加工装置，其特征在于，所述保护镜包括：蓝宝石窗片、橡胶密封圈和保护镜座，

所述蓝宝石窗片用于隔绝外部与内部激光光路，防止尘屑进入内部激光光路，同时激光可以透过窗片；

所述保护镜座起支承连接作用，用于将蓝宝石窗片与所述刀架座连接；

所述橡胶密封圈用于实现蓝宝石窗片和保护镜座之间的密封。

7.一种三轴联动超精密机床系统，包括加工装置，所述加工装置通过筋板与机床连接，其特征在于，所述加工装置为权利要求3-6任一项所述的加工装置。