【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工，尤其是涉及一种水导激光辅助铣削装置及方法。
技术介绍
1、现有的激光辅助铣削方式通常为激光加热，等待材料达到可切削温度后进行切削，这种在铣削方向上进行激光加热的预软化处理的激光辅助铣削方式由于在加工过程中激光束以一点打在材料上，切削温度非常大，对刀具的磨损和使用寿命有很大影响，加工零件表面质量差、零件精度低、加工效率会很低、零件成本也会非常大。
2、水射流引导激光可以抑制激光产生的羽流和减少相应的激光能量损失，同时水流还可以降低或者消除加工材料表面的热损伤缺陷，可以保证良好的加工精度和加工一致性。但是目前水射流引导激光现有技术主要在于水导激光打孔和水导激光电解加工，水导激光打孔会导致孔壁倾斜，表面质量下降，水导激光电解加工设备比较复杂，还没有水射流引导辅助激光辅助铣削装置，因此需要专利技术一种结合水射流引导激光的铣削装置，在激光加热的同时同步将材料铣削去除。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水导激光辅助铣削装置及方法，结合水射流引导激光，在激光加热的同时同步将材料铣削去除，可以消除材料表面的热损伤，保证良好的加工精度。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、在一方面，本专利技术提供一种水导激光辅助铣削装置，包括：
4、可旋转的铣刀；
5、设置在所述铣刀上方的密封水室，所述水室内部设有用于射入激光束的激光通道；
6、所述铣刀和所
7、所述铣刀内部设有用于通过水流的水流通道，所述水流通道内部设有用于反射激光束的全反射组件，与所述激光通道与轴线相同；
8、设置在所述水流通道和激光通道之间聚焦透镜，将从所述激光通道射入的激光束聚焦打入所述水流通道，通过所述全反射组件将激光束沿所述水流通道的路径随水流一起射出铣刀并照射到待加工工件的待加工表面；
9、以及设置在所述水流通道和所述聚焦透镜之间、且用于通过激光束并防止水流向上冲出的透镜。
10、进一步地，所述透镜为玻璃片。
11、进一步地，所述铣刀上端一侧具有连接所述水流通道的通水孔。
12、进一步地，所述水流通道包括端点连接的第一水流通道和第二水流通道；
13、所述第一水流通道的截面直径大于所述第二水流通道的截面直径；
14、所述第一水流通道包括第一水流通道本体段，和与所述第二水流通道的连接处直径递减的第一水流通道过渡段；
15、所述第二水流通道包括与所述第一水流通道过渡段连接的第二水流通道本体段、第二水流通道第一转折段、第二水流通道第二转折段，所述第二水流通道第一转折段与所述第二水流通道本体段的夹角小于所述第二水流通道第二转折段与所述第二水流通道本体段的夹角。最大限度保持水流通道在铣刀中心，只需水流出点在待加工件的待加工表面。
16、更进一步地，所述第二水流通道第二转折段的出口处截面与所述铣刀的外形一致。
17、进一步地，所述全反射组件包括:
18、位于所述第一水流通道内部、用于保护所述铣刀内部以及全反射激光束的第一全反射涂层；
19、位于第二水流通道内部、用于保护所述铣刀内部以及全反射激光束的第二全反射涂层。
20、进一步地，所述第一全反射涂层包括聚四氟乙烯涂层；
21、所述第二全反射涂层包括聚四氟乙烯涂层。
22、进一步地，所述外壳上设有通入外部水流的入水孔。
23、更进一步地，所述水室外部设置有与所述外壳连接的轴承，用于支撑所述外壳并保证所述铣刀旋转。
24、更进一步地，所述水室与所述外壳的顶部连接处设置有第一旋转密封件；
25、所述铣刀与所述外壳的底部连接处设置有第二旋转密封件。
26、在另一方面，本专利技术还提供一种水导激光辅助铣削方法，其采用上述的一种水导激光辅助铣削装置进行加工，水流通过外壳上的入水孔进入所述外壳和铣刀之间的空间，又通过所述铣刀上的通水孔进入所述铣刀内部；
27、激光束从所述激光通路的上方向下射入，依次通过所述聚焦透镜和透镜后打入所述水流通道中，在所述铣刀内部经过第一全反射涂层和第二全反射涂层全反射，最后沿着所述水流通道的路径射出铣刀照射到待加工工件的待加工表面。
28、进一步地，所述激光束位于所述铣刀切削刃的前方位置。
29、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
30、从铣刀内部射出的水流可以抑制激光产生的羽流和减少相应的激光能量损失，同时水流还可以降低或者消除加工材料表面的热损伤缺陷，可以保证良好的加工精度和加工一致性。激光加工过程中部分表面材料可能气化，产生的气体会在空气中产生羽流现象，损害表面质量，而通过水导激光，水流可以冲散气体，从而抑制羽流的现象。激光直接照射在待加工件的待加工表面并且距离刀具很近，激光加工后刀具立刻进行切削，减少了激光的能量损失。水导激光在对材料表面加工时可以抑制焦点周围的热效应，最大限度减少对表面周围的材料的损伤，从而保证加工精度和一致性。铣刀中的水流通路保证了激光由水导一同射到待加工表面。
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1.一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述铣刀(1)上端一侧具有连接所述水流通道(11)的通水孔(12)。
3.根据权利要求1所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述水流通道(101)包括端点连接的第一水流通道(111)和第二水流通道(112)；
4.根据权利要求3所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述第二水流通道第二转折段(1123)的出口处截面与所述铣刀(1)的外形一致。
5.根据权利要求3所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述全反射组件包括：
6.根据权利要求5所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述第一全反射涂层(9)包括聚四氟乙烯涂层；
7.根据权利要求1所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于所述外壳(6)上设有通入外部水流的入水孔(61)。
8.根据权利要求7所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述水室(2)外部设置有与所述外壳(6)连接的轴承(5)，用于支撑所述外
9.根据权利要求7所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述水室(2)与所述外壳(6)的顶部连接处设置有第一旋转密封件(3)；
10.一种水导激光辅助铣削方法，其采用如权利要求1～8任一所述的一种水导激光辅助铣削装置进行加工，其特征在于，水流通过外壳(6)上的入水孔(61)进入所述外壳(6)和铣刀(1)之间的空间，又通过所述铣刀(1)上的通水孔进入所述铣刀(1)内部；激光束从所述激光通路(21)的上方向下射入，依次通过所述聚焦透镜(7)和透镜(8)后打入所述水流通道(11)中，在所述铣刀(1)内部经过第一全反射涂层(9)和第二全反射涂层(10)全反射，最后沿着所述水流通道(11)的路径射出铣刀(1)照射到待加工工件的待加工表面。
...【技术特征摘要】
1.一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述铣刀(1)上端一侧具有连接所述水流通道(11)的通水孔(12)。
3.根据权利要求1所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述水流通道(101)包括端点连接的第一水流通道(111)和第二水流通道(112)；
4.根据权利要求3所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述第二水流通道第二转折段(1123)的出口处截面与所述铣刀(1)的外形一致。
5.根据权利要求3所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述全反射组件包括：
6.根据权利要求5所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于，所述第一全反射涂层(9)包括聚四氟乙烯涂层；
7.根据权利要求1所述的一种水导激光辅助铣削装置，其特征在于所述外壳(6)上设有通入外部水流的入水孔(61)。<...
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