CN113732515A - 可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可控液流‑振动耦合辅助激光铣抛加工方法及系统。所述加工系统包括：激光加工单元，用于对工件进行激光加工；液流辅助单元，用于提供液流与所述工件接触；振动辅助单元，用于向所述工件施加振动；控制单元，用于对所述激光加工单元、液流辅助单元以及振动辅助单元的工作状态进行调控，以实现激光加工、振动与液流的可控耦合。本发明通过将激光、振动、液流等可控耦合，可以发挥各工艺/能量场的优越性，使之耦合互补，有效调控加工区宏微观尺度的能量分布特性，减小热影响，避免微裂纹，同时显著改善激光铣抛排屑特性和加工质量，大幅提升工件品质，有效提高材料去除效率。本发明特别适合于金属材料以及硬脆性材料等的精密加工。

Description

可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法与系统

技术领域

本发明涉及一种激光加工方法，具体涉及一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法和实现装置，属于激光加工、多场融合及先进制造技术领域。

背景技术

工程陶瓷等硬脆性材料是继金属和塑料之后的“第三代结构材料”，按化学组成可分为金属氧化物、氮化物、碳化物等，具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀、密度小、电绝缘性能好等优点，广泛应用于航空航天、电子电气、化工机械、生物工程等行业。当采用车削、磨削、研磨、超声加工、电火花及磨料水射流等加工方法进行硬脆难切削材料的加工制造时，易产生刀具磨损、表面划痕和残余应力等表面缺陷，较难获取高质量加工表面，从而影响零件的服役性能和寿命，且加工效率低。同时，由于陶瓷材料的硬、脆性等特点，导致其加工容易产生热应力，从而导致裂纹和熔渣的产生，故而还需关注如何控制裂纹及熔渣的产生，保证材料加工质量。为此，本领域研究人员一直致力于寻求有效的加工方法来实现工程陶瓷等硬脆性难切削材料零部件的加工制造，以促进先进硬脆性材料的高性能关键应用。

激光抛光引入了新的材料加工机理，其通过光化学作用的微熔化或光物理作用的热效应，可以实现加工材料表面的重新分布或材料化学键断裂实现微尺度材料去除，可进一步改善加工质量，减小表面粗糙度。其中热抛光由于温度梯度大而产生的热应力大，易产生裂纹。冷抛光利用材料吸收光子后，光化表层材料化学键断裂或者是晶格结构被破坏，实现材料去除。光化学作用加工时，热效应、热应力小，容易控制材料去除量，适合硬脆材料精密加工。

由于激光作为非接触式加工工具，在减少刀具磨损、绿色环保、降低噪声等级、加工精度高、可加工维度多等方面优越性显著，激光加工具有高能量密度以及精确可控等优点，已成为工程陶瓷等硬脆性材料加工的一种有效技术。提高工程陶瓷的加工质量和加工效率一直是研究热点。然而，激光加工会引入热影响区、重铸层、微裂纹等问题，对硬脆性材料而言，激光热效应容易引起加工辐射区材料内部应力的急剧变化，易诱导裂纹源萌生、扩展，破坏材料加工效果；同时，激光加工等离子体的疲敝效应，影响激光能量的吸收；且加工生产物、飞溅物或残留物的附着易形成重铸层，会导致影响加工表面质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法与系统，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例的一个方面提供了一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，包括：

激光加工单元，用于对工件进行激光加工；

液流辅助单元，至少用于提供液流与所述工件接触；

振动辅助单元，至少用于向所述工件施加振动；

控制单元，至少用于对所述激光加工单元、液流辅助单元以及振动辅助单元的工作状态进行调控，以实现激光加工、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

在一些实施方式中，所述加工系统还包括：

运动辅助单元，至少用于在激光加工过程中使所述工件与激光加工头进行相对运动；

所述运动辅助单元的工作状态由所述控制单元调控。

本发明实施例的另一个方面还提供了一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其包括：

第一操作，包括以激光加工单元对工件进行激光加工；

第二操作，包括以液流辅助单元提供液流与所述工件接触；

第三操作，包括以振动辅助单元向所述工件施加振动；以及

使所述第一操作、第二操作、第三操作中的任意两者以上同步或分步进行，以实现激光、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

相较于现有技术，本发明通过将激光、振动、液流等进行可控耦合，不仅充分发挥了各工艺/能量场的优越性，而且使之实现耦合互补，其中振动的引入可改变加工材料的动力学特点，同时耦合液流的可控调节可改善激光加工过程中能量分布、光斑重叠率、热效应、熔化/气化/重铸层/二次沉积/等离子体效应/应力集中与释放、废料排出等物理过程中的特点和现象，进而利于调控工艺策略，控制热影响和重铸层，避免微裂纹，改善激光铣抛排屑特性和加工质量等，提高材料去除效率。本发明特别适合于金属材料、合金类材料以及硬脆性材料(如工程陶瓷、超高温陶瓷、陶瓷基复合材料等)的精密加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1中一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统的示意图；

图2是本发明实施例1中一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法的流程图；

图3是本发明实施例2中一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统的示意图；

图4是本发明实施例2中一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法的流程图。

具体实施方式

如下将对本发明的技术方案进行更详细的说明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。

本发明的一些实施例提供了一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，包括：

激光加工单元，用于对工件进行激光加工；

液流辅助单元，至少用于提供液流与所述工件接触；

振动辅助单元，至少用于向所述工件施加振动；

控制单元，至少用于对所述激光加工单元、液流辅助单元以及振动辅助单元的工作状态进行调控，以实现激光加工、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

在一些实施方式中，所述加工系统还包括：

运动辅助单元，至少用于在激光加工过程中使所述工件与激光加工头进行相对运动；

所述运动辅助单元的工作状态由所述控制单元调控。

进一步的，所述运动辅助单元至少具有如下功能：

驱使所述激光加工头和/或工件在一三维坐标系内沿X、Y、Z轴中的任一种或多种运动；

和/或，驱使所述激光加工头和/或工件在所述三维坐标系内绕一个以上旋转轴旋转。

更进一步的，所述运动辅助单元包括与所述激光加工头和/或工件配合的精密运动平台，例如，XYZ三向精密运动平台，或四轴、五轴精密运动平台等。

在一些实施方式中，所述激光加工单元包括光束耦合式激光加工系统等，且不限于此。

进一步的，所述激光加工单元可以包括激光器(纳秒、皮秒或飞秒激光器等光源)、扩束镜、反光镜、振镜、场镜等光学器件。

在一些实施方式中，所述振动辅助单元用于向所述工件施加单向振动或多自由度耦合振动。

在一些实施方式中，所述振动辅助单元包括振动/超声/超高频发生器，振动/超声/超高频换能器，振动/超声/超高频变幅杆中的任意一种，且不限于此。

在一些实施方式中，所述液流辅助单元包括：

液流供应机构，用于提供静态液流与工件接触和/或用于提供动态液流对工件进行浸盖或冲流；

与所述工件配合设置的局部蓄水空间装置，用于容纳所述静态液流和/或用于接收与所述工件接触后排放的所述动态液流。

进一步的，所述液流供应机构包括水箱、泵、流量调节阀和压力阀，所述水箱通过带有泵和流量调节阀的管路与所述局部蓄水空间装置或液体射流喷嘴连通，所述压力阀与所述管路连通。

在一些较为具体的实施案例中，所述液流辅助单元可以包括水泵、流量调节阀、压力阀、水箱、静态液体或动态流动液体的状态封存装置等。所述状态封存装置可调节厚度、流速、压力等物理量，并设置于激光加工单元的加工区的工件放置范围内。其中，所述工件可以通过相应的工件装夹夹具等固定于所述加工区。

进一步的，所述液流包括水或水溶液，例如去离子水、氯化钠溶液等。

在一些实施方式中，所述控制单元可以包括激光加工单元的控制模块、振动辅助单元的控制模块、液流辅助单元的控制模块、运动辅助单元的控制模块等，这些控制模块可以分立设置，也可以集成设置，例如集成设置在一个或两个计算机系统内。

本发明的一些实施例还提供了一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法。所述加工方法可以基于所述可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统实施，其通过整合调控液体、振动、激光等能量场的优势，可以有效提高工件，特别是由金属材料、合金类材料以及硬脆性材料形成的工件的表面加工质量，显著改善加工效率，并还利于大幅拓宽可调控工艺窗口的参数。

在一些实施方式中，所述加工方法包括：

第一操作，包括以激光加工单元对工件进行激光加工；

第二操作，包括以液流辅助单元提供液流与所述工件接触；

第三操作，包括以振动辅助单元向所述工件施加振动；以及

使所述第一操作、第二操作、第三操作中的任意两者以上同步或分步进行，以实现激光、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

在一些实施方式中，所述第一操作包括：驱使所述工件与激光加工头进行相对运动。

在一些实施方式中，所述第二操作还包括：依据工件加工要求，调控所述液流的特性参数，所述特性参数包括压力、流速、层厚中的任意一种。

进一步的，所述第二操作包括：以液流辅助单元提供静态液流与工件接触或者提供动态液流对工件进行浸盖或冲流。

在一些较为具体的实施案例中，采用静水-振动耦合辅助激光铣抛加工、动态液流-振动耦合辅助激光铣抛加工，可以通过调控液流的特性参数(如压力、流速、层厚等)，实现减小热影响，耦合引入新的激光加工材料去除机理。

在一些实施方式中，所述第三操作还包括：依据工件加工要求，调控所述振动的振动参数，所述振动参数包括振幅、频率、相位、方向中的任意一种。

进一步的，通过向工件施加振动(常规、超声、超高频等)，可以使工件与激光焦点区域的相对运动发生改变，进而导致加工区能量的实时动态重分布，辐照范围扩大，能量密度可适当调控降低，改善热效应对材料加工的损伤。

进一步，通过向工件施加振动，除了可以导致加工区待去除材料的运动学特点改变，还可以与辅助液流场效应之间耦合形成新的去除特点和反应生成物排出方式，通过合理调控辅助流场和振动场间的关联参数，可有效利用流场的运动、降温、排屑等功效。

进一步的，所述第三操作包括：使所述振动的频率与激光的脉冲频率交互。

其中，耦合振动引入激光能量时空重排，通过改变振动参数，振动频率与激光脉冲频率的交互还可改变微观尺度的光斑重叠特点，对材料熔化、气化、等离子体生成等现象形成新的可调控输入参量，拓展复合创新方法的可优化工艺窗口。

在一些较为具体的实施方式中，可控液流以流速、压力、层厚等参数可控的形式，浸盖式地动态流动于工件的加工表面；同时对工件施加平面内的振动(低频、中频、高频或超高频)，振动方向与液流方向成一定夹角，可为0°、锐角、90°、钝角、180°等数值，不同的振动方式与可控液流耦合作用下，结合激光焦点在工件加工范围内的三轴或多轴运动，工件上的当前加工区域接受激光能量的动态辐照，对激光能量的吸收、反射、屏蔽等机制呈现差异性。通过优化液流、振动、激光焦点加工运动轨迹、激光工艺参数等，可以实现激光铣削、激光抛光加工过程和加工效果的有效调控与优化。

在一些较为具体的实施方式中，可控液流以流速、压力等参数可控的形式，冲流式地施加于工件的加工表面；并通过调控激光工艺参数，进行可控液流辅助下的激光铣削加工；然后，对激光铣削后的工件，不施加液流，仅施加振动(低频、中频、高频或超高频振动)，振动方向与激光加工轨迹成一定角度关系，结合激光焦点在工件加工范围内的三轴或多轴运动，调控激光参数进行激光精密抛光加工。

在一些较为具体的实施方式中，仅对工件施加振动(低频、中频、高频或超高频)，该振动可按一定方向、振幅作用于工件，同时，调控激光参数进行激光铣削加工；对激光铣削加工表面，仅施加可控液流，控制其流速、压力等参数，调控激光参数进行激光抛光加工，可控液流以静态、浸盖式或冲流式地施加于加工表面；不同的流场产生激光与物质作用机理的差异性，优化加工策略，提高加工效果(效率、质量、精度等)，减小热影响、微裂纹、熔渣等负面产物。

当然，在本发明中，液流、振动及激光等在加工工艺过程中的组合或耦合方式，包括但不限于上述具体实施方式所披露的形式。

在本发明的加工方法中，激光工艺参数可按不同材料激光铣削、激光抛光的机理，分别界定加工工艺参数的设置范围；同时还可以进一步结合本发明加工方法的特点，在液流辅助、振动辅助、液流-振动耦合辅助激光铣削或激光抛光等工况条件下，明确对不同材料进行激光铣削、激光抛光的激光工艺参数设置范围，其对应于多能量场复合工艺条件下的激光铣/抛的各能量场的不同作用机制和工艺窗口。

本发明通过将激光、振动、液流等可控耦合，可以发挥各工艺/能量场的优越性，使之耦合互补，有效调控加工区宏微观尺度的能量分布特性，减小热影响，避免微裂纹，同时显著改善激光铣抛排屑特性和加工质量，可以大幅提升工件品质，以及有效提高材料去除效率。

实施例1：请参阅图1，其中示出了一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，该加工系统亦可被命名为可控射流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其包括激光加工单元、液流辅助单元、振动辅助单元、运动辅助单元和控制单元。

其中，该激光加工单元主要包括相互配合的光纤激光器1和激光加工头，该激光加工头包括扫描振镜2，用于对设置于加工区内的工件进行激光加工。

其中，该运动辅助单元包括运动平台3，待加工的工件可以设置在该运动平台3上，且该激光加工头也与该运动平台3连接。该运动平台3至少能驱使所述激光加工头与工件在一三维坐标系内沿X、Y、Z三个方向中的一个方向或两个以上方向相对运动。例如，该运动平台3可以驱使工件沿Y方向往复移动，并可以驱使激光加工头沿X、Z方向往复移动。其中，所述运动辅助单元还可以包括用于驱使激光加工头旋转的机构，例如激光加工头自带的双摆头，使之可以进行两个角度自由度的运动，进而实现四轴或五轴运动。在一些情况下，对运动辅助单元的工作状态进行调整时，还应同时兼顾其对振动、液流的影响。

其中，该液流辅助单元包括流量调节阀4、控制器5、压力传感器6、增压器7、蓄能器8、泵9、水箱10、液流喷嘴11、加工容器12和设置于这些设备之间的液流管路等。其中，水箱10用于供水或其它液体。该水箱10的输出口依次经泵9、蓄能器8、控制器5、流量调节阀4与液流喷嘴11连通。该液流喷嘴11也可以连接在运动平台3上，并可以与激光加工头一起随运动平台3运动。该液流喷嘴11和激光加工头均对应于前述加工区设置，例如设置在前述加工区的正上方或斜上方。加工容器12可以设置在加工区，而工件可以通过相应的工件装夹夹具固定在加工容器12内或加工容器12上方，并可在由液流喷嘴11喷射的液流冲流或浸盖工件时，承接下落的液流。该加工容器12可以与水箱10的输入口连通，从而构成一闭环的液流循环利用系统。但为避免从加工容器12回输至水箱10内的液流所携带的固相物质等带来的不利影响，可以在该水箱10内于输入口或输出口处设置过滤机构，用于将前述固相物质滤除。

其中，该振动辅助单元包括超声振动平台13，该超声振动平台13与超声振动控制器14连接，该超声振动控制器14至少可以控制超声振动平台13进行常规振动、超声振动、超频振动。该超声振动平台13也可以被替换为其它类型的振动/超声/超高频发生器、振动/超声/超高频换能器、振动/超声/超高频变幅杆等。该超声振动平台13可以设置在运动平台3上，使之可以随运动平台3沿Y方向运动。前述加工区可以设置在该超声振动平台13上。该超声振动平台13所施加的振动方向可以平行于Z轴，或在XY平面内施加振动，而施加的振动方式可以是单向振动、双向振动耦合或者多向振动耦合。通过直线宏观运动与微观多模式振动耦合，宏微观运动结合可以实现加工区不同的运动学特性，调控工艺策略，创造加工效果优良的工艺窗口。

其中，该控制单元可以包括第一控制模块15和第二控制模块16，该第一控制模块15和第二控制模块16均可以采用工业计算机。该第一控制模块15可集成有激光加工单元的控制系统及运动辅助单元的控制系统，该第二控制模块16用于对该液流辅助单元的工作状态进行控制。当然，该第一控制模块15和第二控制模块16也可以集成于一台工业计算机内。或者，该控制单元可以同时集成该激光加工单元、液流辅助单元、振动辅助单元、运动辅助单元的控制功能。

参阅图2所示，基于所述加工系统的一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法包括：

(1)制备试样，即待加工的工件，其表面可以预先经过研磨抛光处理；

(2)将工件超声清洗一定时间，例如15分钟左右；

(3)以工件装夹夹具将工件固定于加工区；

(4)启动所述加工系统，对工件进行可控射流-振动耦合辅助激光铣抛加工；

(5)对液流辅助单元(即图2中的可控射流辅助系统)进行调制；

(6)对振动辅助单元((即图2中的振动辅助系统)进行调制；

(7)对激光加工单元的工作参数和各辅助单元的工作参数进行优化；

(8)对工件质量和/或加工精度进行监测，若达标，则终止加工，反之则返回步骤(7)，并继续加工至工件质量和/或加工精度达标。

在该加工方法中，前述步骤(5)、(6)的顺序可以颠倒，或者，前述步骤(5)、(6)甚至步骤(7)可以同步进行。

前述步骤(7)中的优化对象，即激光加工单元和各辅助单元的工作参数包括但不限于扫描路径、激光参数(如激光波长、强度、脉冲频率、旋转角度、移动速度等)、液流参数(如流量、流速、喷射频率、旋转角度、移动速度等)、振动参数(如振动频率、相位、幅度等)。

实施例2：请参阅图2，其中示出的一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统与实施例1基本相同，但区别在于：其中的液流辅助单元包括流量调节阀4、控制器5、压力传感器6、增压器7、蓄能器8、泵9、水箱10、液流通道控制器11’、密闭静态液流辅助加工容器12’和设置于这些设备之间的液流管路等。其中，水箱10用于供水或其它液体。该水箱10的输出口依次经泵9、蓄能器8、控制器5、流量调节阀4、液流通道控制器11’与密闭静态液流辅助加工容器12’连通。该密闭静态液流辅助加工容器12’可以设置在加工区，而工件可以通过相应的工件装夹夹具固定在该密闭静态液流辅助加工容器12’内。利用该密闭静态液流辅助加工容器12’与液流通道控制器11’等的配合，可以实现静态流体的状态封存装置，并可以调节液流厚度、流速、压力等物理量。该密闭静态液流辅助加工容器12’可以与水箱10的输入口连通，从而构成一闭环的液流循环利用系统。但为避免从密闭静态液流辅助加工容器12’回输至水箱10内的液流所携带的固相物质等带来的不利影响，可以在该水箱10内于输入口或输出口处设置过滤机构，用于将前述固相物质滤除。

该加工系统亦可被命名为静态液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统。

再请参阅图4，基于所述加工系统的一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法包括：

(1)制备试样，即待加工的工件，其表面可以预先经过研磨抛光处理；

(2)将工件超声清洗一定时间；

(3)以工件装夹夹具将工件固定于加工区；

(4)启动所述加工系统，对工件进行静态液流-振动耦合辅助激光铣抛加工；

(5)对液流辅助单元(即图4中的静态液流辅助系统)进行调制；

(6)对振动辅助单元((即图4中的振动辅助系统)进行调制；

(7)对激光加工单元的工作参数和各辅助单元的工作参数进行优化；

(8)对工件质量和/或加工精度进行监测，若达标，则终止加工，反之则返回步骤(7)，并继续加工至工件质量和/或加工精度达标。

在该加工方法中，前述步骤(5)、(6)的顺序可以颠倒，或者，前述步骤(5)、(6)甚至步骤(7)可以同步进行。

前述步骤(7)中的优化对象，即激光加工单元和各辅助单元的工作参数包括但不限于扫描路径、激光参数(如激光波长、强度、脉冲频率、旋转角度、移动速度等)、液流参数(如流量、流速、喷射频率、旋转角度、移动速度等)、振动参数(如振动频率、相位、幅度等)。

在本发明的以上实施例中，通过对各个工作单元的工作参数进行优化，可以更好的发挥各工艺/能量场的优越性，实现激光、振动、液流等的耦合互补，不仅能改变加工材料的动力学特点，还能辅助改善激光加工过程中能量分布、光斑重叠率、热效应、熔化/气化/重铸层/二次沉积/等离子体效应/应力集中与释放、废料排出等物理过程中的特点和现象，进而避免微裂纹，显著改善激光铣抛排屑特性和加工质量，有效提高材料去除效率。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (10)

1.一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，包括：

激光加工单元，用于对工件进行激光加工；

其特征在于，所述加工系统还包括：

液流辅助单元，至少用于提供液流与所述工件接触；

振动辅助单元，至少用于向所述工件施加振动；

控制单元，至少用于对所述激光加工单元、液流辅助单元以及振动辅助单元的工作状态进行调控，以实现激光加工、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

2.根据权利要求1所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述加工系统还包括：

运动辅助单元，至少用于在激光加工过程中使所述工件与激光加工头进行相对运动；

所述运动辅助单元的工作状态由所述控制单元调控。

3.根据权利要求2所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述运动辅助单元至少具有如下功能：

驱使所述激光加工头和/或工件在一三维坐标系内沿X、Y、Z轴中的任一种或多种运动；

和/或，驱使所述激光加工头和/或工件在所述三维坐标系内绕一个以上旋转轴旋转。

4.根据权利要求3所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述运动辅助单元包括与所述激光加工头和/或工件配合的精密运动平台。

5.根据权利要求2所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于：所述激光加工单元包括光束耦合式激光加工系统；和/或，所述振动辅助单元用于向所述工件施加单向振动或多自由度耦合振动；和/或，所述振动辅助单元包括振动/超声/超高频发生器，振动/超声/超高频换能器，振动/超声/超高频变幅杆中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述液流辅助单元包括：

液流供应机构，用于提供静态液流与工件接触和/或用于提供动态液流对工件进行浸盖或冲流；

与所述工件配合设置的局部蓄水空间装置，用于容纳所述静态液流和/或用于接收与所述工件接触后排放的所述动态液流。

7.根据权利要求6所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工系统，其特征在于，所述液流供应机构包括水箱、泵、流量调节阀和压力阀，所述水箱通过带有泵和流量调节阀的管路与所述局部蓄水空间装置或液体射流喷嘴连通，所述压力阀与所述管路连通。

8.一种可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其特征在于，包括：

第一操作，包括以激光加工单元对工件进行激光加工；

第二操作，包括以液流辅助单元提供液流与所述工件接触；

第三操作，包括以振动辅助单元向所述工件施加振动；以及

使所述第一操作、第二操作、第三操作中的任意两者以上同步或分步进行，以实现激光、振动与液流中任意两种以上的可控耦合。

9.根据权利要求8所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其特征在于，所述第一操作包括：驱使所述工件与激光加工头进行相对运动；

和/或，所述第二操作还包括：依据工件加工要求，调控所述液流的特性参数，所述液流包括水或水溶液，所述特性参数包括压力、流速、层厚中的任意一种；

和/或，所述第三操作还包括：依据工件加工要求，调控所述振动的振动参数，所述振动参数包括振幅、频率、相位、方向中的任意一种。

10.根据权利要求8所述的可控液流-振动耦合辅助激光铣抛加工方法，其特征在于，所述第二操作包括：以液流辅助单元提供静态液流与工件接触或者提供动态液流对工件进行浸盖或冲流；和/或，所述第三操作包括：使所述振动的频率与激光的脉冲频率交互。

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