[发明专利]一种激光射流复合抛光方法与装置

权利要求书

1.一种激光射流复合抛光方法，其特征在于，所述复合抛光方法包括以下步骤：

a.待加工工件表面朝下放置于定位板上，并由固定板固定；

b.将激光抛光模块放置于待加工工件上方，将射流抛光模块放置于待加工工件下方；

c.调整激光抛光模块的聚焦透镜，使激光束汇聚至待加工工件下表面形成激光束焦斑；

d.射流抛光模块的供压泵输送抛光液流经喷嘴喷出，产生的射流束冲击于待加工工件下表面，形成射流束冲击区域；

e.分别调节激光抛光模块、射流抛光模块的空间位置使激光束焦斑与射流束冲击区域重合，进行待加工工件下表面一点的材料去除，完成此点的复合抛光过程；

f.改变射流束冲击区域、激光束焦斑与待加工工件的相对位置，完成待加工工件下表面的复合抛光过程。

2.根据权利要求1所述的激光射流复合抛光方法，其特征在于：所述的步骤c中，通过调节聚焦透镜与待加工工件的相对距离，使得激光束焦斑处的激光束能量小于或等于产生待加工工件材料去除的激光能量阈值。

3.根据权利要求1所述的激光射流复合抛光方法，其特征在于：所述的步骤f中，在改变射流束冲击区域、激光束焦斑与待加工工件的相对位置的过程中，激光束焦斑与射流束冲击区域始终保持重合。

4.根据权利要求1所述的激光射流复合抛光方法，其特征在于：所述的步骤f中，改变射流束冲击区域、激光束焦斑与工件的相对位置的一个方法是移动待加工工件，另一个方法是通过改变激光束与射流束在待加工工件下表面上的入射角及入射位置，同时移动激光束焦斑与射流束冲击区域，移动过程中激光束焦斑与射流束冲击区域始终保持重合。

5.一种用于权利要求1所述的激光射流复合抛光方法的装置，其特征在于：所述的装置包括激光抛光模块（1）、固定板（10）、定位板（11）、工作平台（12）和射流抛光模块（21）；所述的激光抛光模块（1）包括沿光路方向依次设置的激光光源（2）、开关（3）、偏振镜（5）、反射镜（6）、中性密度镜（7）和聚焦透镜（8），激光抛光模块（1）发射激光束（4）；所述的射流抛光模块（21）包括储液罐（13）、抛光液（14）、搅拌电机（15）、喷嘴（16）、管道Ⅰ（18）、管道Ⅱ（19）和供压泵（20）；

其连接关系是：工作平台（12）上开有通孔，在通孔的周围固定有定位板（11），待加工工件（9）位于定位板（11）的中心，待加工工件（9）的下表面位于由定位板（11）与工作平台（12）围成的空间中；待加工工件（9）夹紧于固定板（10）与定位板（11）之间；固定板（10）通过螺钉与定位板（11）固定连接；

所述的激光抛光模块（1）置于待加工工件（9）的上方，射流抛光模块（21）置于待加工工件（9）的下方；

所述的储液罐（13）位于工作平台（12）的下方，并与工作平台（12）固定连接；储液罐（13）内填充有抛光液（14），搅拌电机（15）安装于储液罐（13）底部，用于匀化抛光液（14）；在储液罐（13）的外侧置有供压泵（20），管道Ⅰ（18）的一端与供压泵（20）连通，另一端从底部伸入储液罐（13）内；管道Ⅱ（19）的一端与供压泵（20）连通，另一端从上部伸入储液罐（13）并与储液罐（13）中心位置的喷嘴（16）连通；供压泵（20）通过管道Ⅰ（18）从储液罐（13）中抽取抛光液（14）并通过管道Ⅱ（19）输送至喷嘴（16）喷出，形成射流束（17）；

所述的中性密度镜（7）、聚焦透镜（8）、定位板（11）、工作平台（12）、储液罐（13）和喷嘴（16）为同轴心设置。