CN115007958B - 一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液导激光‑电解复合加工工具电极系统及铣削方法，属于激光‑电解复合加工领域。套管工具电极直径可达6~10mm，随着套管工具电极按照图示方向的移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，在不断对液导激光加工区周围材料进行电解加工，可实现大覆盖面的高效电解铣削加工；在电解液回液管对混合电解液的负压抽吸作用和辅助阳极环的共同作用下，可以很好地避免套管工具电极周围非加工区的过切，加工精度得以提高；综合水导激光、电解液回液管对混合电解液的负压抽吸作用和辅助阳极环的共同作用，加工表面热变形和热损伤小，再铸层和裂纹少，并且可以很好地避免套管工具电极周围非加工区的杂散腐蚀，加工表面完整性好。

Description

一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法

技术领域

本发明涉及一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法，属于激光-电解铣削复合加工领域。

背景技术

激光加工是一种功能多样、作用方式灵活、应用广泛的特种加工技术，几乎适合所有材料的加工。然而，激光加工在加工与成形金属材料时，不可避免地会产生热影响区、再铸层、表面微裂纹等缺陷，而且光斑作用面积小，单位时间内材料的去除效率偏低。电解铣削加工是一种以类似机械铣削方式进行材料溶解去除的新型电解加工方法，具有加工柔性好、工具电极无损耗及与待加工材料力学性能无关、加工表面质量好、加工效率高等特点，在难切削金属材料复杂几何形状特征与构件加工方面具有优势和良好应用前景，但存在杂散腐蚀、不溶性产物排除困难和成型精度不高等不足。为更好地满足应用需求，近20年来，科技工作者把电解加工与激光加工进行复合或组合，以扬长避短，形成了不同类型的激光-电解复合或组合加工技术。

美国IBM公司的Gelchinski M H最早提出了激光辅助喷射液束电解加工方法（美国专利号：4497692），据IBM公司T.J.沃森研究中心的研究人员Datta, M研究表明，激光辐照效应有助于提高电解加工定域性、材料去除率和加工精度。南京航空航天大学徐家文教授提出了喷射液束电解-激光同轴加工方法，以利用电解效应和射流流体动力学效应去除激光加工重铸层，促进加工产物排除，提高材料去除率和改善表面质量。比利时鲁汶大学的Saxena提出基于同轴双层管电极的激光电解复合加工方法，进一步提高了材料去除率。

水导激光加工技术是激光和水射流相结合的新型复合加工技术，利用水射流做光纤来导引激光，工件材料在激光的照射下熔融或气化，高速水射流将熔融物从切口中排出，并对切口表面进行冷却，从而有效地避免了材料的热变形和热损伤，但在加工高深径/宽比的孔、槽以及狭小空间时，由于熔融物从切口中排出困难，水导激光加工仍然会产生少量的微裂纹和重铸层等缺陷，加工质量有待进一步提高，因此，在面向大覆盖面高效加工需求时,水导激光需要与其他特种能场进行复合。

另外，现有的激光-电解复合加工技术和相关研究多数针对微坑和微孔结构的加工，对能够实现大覆盖面、高材料去除率且高表面质量的激光-电解复合铣削加工方法则鲜有报道，在现有研究和技术基础上，本发明提出一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法。

发明内容

针对现有激光-电解复合加工技术的不足，本发明提出一种能够实现优质、高精度、高效地进行大覆盖面加工的液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，包括电源（9）、电子负载（11）、电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）、电解液抽吸单元（16）、辅助阳极环（13）和套管电极旋转驱动单元（6），其特征在于：它还包括液导激光发生装置（2）、激光束（4）、电解液进液管（14）、电解液回液管（7）、电解液束（5）、中心管（1）、电解液I（18）和电解液Ⅱ（19）；所述的电解液回液管（7）与中心管（1）同轴线安装且联接为一个整体；所述的电解液回液管（7）外套在中心管（1）上；所述的电解液进液管（14）外套在电解液回液管（7）上；所述的电解液束（5）位于中心管（1）内且与中心管（1）同轴线；所述的中心管（1）位于液导激光发生装置（2）的下方；所述的激光束（4）经液导激光发生装置（2）后由电解液束（5）向下传输；所述的电解液循环过滤系统II（20）与液导激光发生装置（2）连通并向液导激光发生装置（2）高压供送电解液II（19）；所述的电解液循环过滤系统I（17）向电解液进液管（14）与电解液回液管（7）所形成的容腔I（28）中高压供送电解液I（18）；所述的电解液抽吸单元（16）与电解液回液管（7）和中心管（1）所形成的容腔II（29）连通并从容腔II（29）抽吸混合电解液（22）；所述的容腔I（28）和容腔II（29）的上端均封闭；所述的辅助阳极环（13）安设于电解液进液管（14）的下端且与电源（9）的正极进行电气连接；所述的电解液回液管（7）的下端面与辅助阳极环（13）的下端面平齐；所述的中心管（1）的下端面比电解液回液管（7）的下端面长0.1-0.5mm；所述的电解液II（19）的成分与电解液I（18）的成分相同，前者的质量百分数比后者低10-20%；所述的电解液进液管（14）由耐酸碱腐蚀的电绝缘固体材料制成。

所述的电解液回液管（7）和中心管（1）均由耐酸碱腐蚀的金属材料制成。

所述的中心管（1）、电解液进液管（14）和电解液回液管（7）的横截面均为圆形。

所述的中心管（1）的内径比电解液束（5）的直径大0.5-2mm。

所述的电解液束（5）的直径为0.05-1mm。

所述的电解液进液管（14）的内径6-10mm，壁厚0.1-0.5mm。

所述的电解液回液管（7）的外径为4-8mm，壁厚0.1-0.5mm。

所述的电解液回液管（7）和中心管（1）均与电源（9）的负极进行电气连接。

一种采用上述系统的液导激光-电解复合加工的铣削方法，它包括按以下顺序执行的步骤：

S1. 将工件（10）安装在工作台（15）上，将包括电解液进液管（14）、电解液回液管（7）、中心管（1）和辅助阳极环（13）的套管工具电极（30）置于水平放置的工件（10）的正上方，套管工具电极（30）的旋转中心轴线（27）与水平面垂直，把套管工具电极（30）调整到适当的空间位置，以使其旋转中心轴线（27）处于工件（10）表面设定的位置并使其中心管（1）的下端面距工件（10）表面待加工区的间隙达到设定值；

S2.启动并调整电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）和电解液抽吸单元（16），使从电解液进液管（14）流出的电解液I（18）达到设定速度和压力、进入液导激光发生装置（2）的电解液Ⅱ（19）达到设定速度和压力，且使流经待加工面后的电解液I（18）和电解液Ⅱ（19）的混合电解液（22）能被电解液回液管（7）及时抽走，设定电子负载（11）为恒压工作模式，连通开关（8），开启电源（9），并通过调节电源（9）和电子负载（11）使得中心管（1）与工件（10）之间的电压为电解加工所需电压值U，辅助阳极环（13）与工件（10）之间的正电位差值为△U，使得辅助阳极环（13）的电位比工件（10）的电位高一定值；

S3.启动液导激光发生装置（2）并使得激光束（4）经由电解液束（5）传导后垂直照射于工件（10）表面上，启动套管电极旋转驱动单元（6）驱动整个套管工具电极（30）按设定转速ω旋转；

S4.驱动套管工具电极（30）以设定进给速度V和转速ω按给定的轨迹路径作水平铣削加工，此时，套管工具电极（30）下端所对应的工件材料在激光烧蚀、电化学溶解和液流冲刷协同作用下被去除实现铣削加工；

S5.当套管工具电极（30）按设计的扫描轨迹路径并按设定的加工参数完成所有加工操作后，关闭电源（9）和液导激光发生装置（2），同时断开开关（8），关闭电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）和电解液抽吸单元（16），关闭套管电极旋转驱动单元（6），卸下工件（10）并清洗，加工完成。

本发明的工作原理如下。

将工件安装在工作台上，将包括电解液进液管、电解液回液管、中心管和辅助阳极环的套管工具电极置于水平放置的工件的正上方，套管工具电极的旋转中心轴线与水平面垂直，把套管工具电极调整到适当的空间位置，以使其旋转中心轴线处于工件表面设定的位置并使其中心管的下端面距工件表面待加工区的间隙达到设定值；启动并调整电解液循环过滤单元Ⅰ、电解液循环过滤单元Ⅱ和电解液抽吸单元，使从电解液进液管流出的电解液Ⅰ达到设定速度和压力、进入液导激光发生装置的电解液Ⅱ达到设定速度和压力，且使流经待加工面后的电解液Ⅰ和电解液Ⅱ的混合电解液能被电解液回液管及时抽走，设定电子负载为恒压工作模式，连通开关，开启电源，并通过调节电源和电子负载使得中心管与工件之间的电压为电解加工所需电压值U，辅助阳极环与工件之间的正电位差值为△U，使得辅助阳极环的电位比工件的电位高一定值；启动液导激光发生装置并使得激光束经由电解液束传导后垂直照射于工件表面上，启动套管电极旋转驱动单元驱动整个套管工具电极按设定转速ω旋转。

本发明可以综合水导激光加工和电解加工各自优势，通过水导激光加工与电解加工对工件材料的同轴异位作用，实现大覆盖面铣削加工，大大提高加工效率。为防止水导激光中水束流对电解液过度稀释而影响电解加工效果，本发明中采用低浓度的电解液Ⅱ形成的电解液束流来引导激光作用于工件表面，可大大减少激光束在空气中发散而造成的能量损失；在激光加工区，工件材料在激光的照射下熔融或气化，高速电解液束将熔融物从切口中排出，并对切口表面进行冷却，从而有效地减少了再铸层的形成，避免了材料的热变形和热损伤。电解液进液管将电解液Ⅰ高压输送至激光加工区的同心外围区域，随着套管工具电极按照图示方向的移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，也在不断对液导激光加工区周围材料进行电解加工，由于电解液抽吸单元在电解液回液管中形成的负压抽吸作用和整个套管工具电极旋转对电解加工区混合电解液的搅拌作用，使得包括液导激光加工产生的熔渣和电解加工产生的气泡与固体产物的排出和电解液更新更加顺畅，有效地避免了电解产物黏附而可能导致的打火现象和电解加工过程中断，保证激光-电解复合加工高效进行，大大提高了铣削加工的覆盖面和加工效率。

在液导激光加工区内，高速喷射的电解液束能够将熔渣排出，使得加工面干净、无毛刺，电解液Ⅱ能够及时冷却激光加工表面，清除熔渣，有效地避免了材料的热变形和热损伤，减少了再铸层的形成量，液导激光加工过程产生的再铸层被电解加工过程溶解去除，且可有效抑制套管工具电极周围已加工面和非加工面上杂散腐蚀，工件表面完整性得以提高。本发明中采用液导激光对工件材料进行加工，使得加工面干净、无毛刺，有效地避免了材料的热变形和热损伤，紧靠工件基体的一部分熔质依然会凝固结晶形成再铸层，随着套管工具电极按照图示方向移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，在对激光加工区周围材料进行电解加工的同时还可以对液导激光加工中形成的再铸层进行溶解去除；由于电解液抽吸单元在电解液回液管中形成的负压抽吸作用，由电解液进液管向电解加工区提供的电解液Ⅰ和引导激光束的电解液Ⅱ混合形成的混合电解液被电解液回液管抽离电解加工区，因此已加工面和非加工面的混合电解液大大减少，另一方面通过将辅助阳极环连接到电源正极以及调节电子负载大小向辅助阳极环施加高于工件的电势，由经典电场理论可知，电流流动方向总是选择最短的路径由高电位等势面流向低电位等势面，即在套管工具电极周围的非加工区电流以混合电解液为媒介由辅助阳极环流向电解液回液管，所以，本发明可以很好地可以避免套管工具电极周围非加工区和已加工区的杂散腐蚀。综合以上因素，本发明中，加工面干净、无毛刺，无热变形和热损伤，激光加工过程产生的再铸层去除彻底，并且可有效抑制套管工具电极周围已加工面和非加工面的杂散电流腐蚀，工件表面完整性得以提高。

本发明相比现有技术具有以下优点。

1. 材料去除速度大，加工效率高。本发明中套管工具电极直径可达6~10mm，随着套管工具电极按照图示方向的移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，在不断对液导激光加工区周围材料进行电解加工，可实现大覆盖面的电解铣削加工；液导激光通过套管工具电极的中心管传输至电解铣削加工区的中心区域，可实现优质高效的液导激光加工。在套管工具电极的电解铣削和中心区域的液导激光加工的综合作用下，整个系统的材料去除速度和加工效率大大提高。

2. 加工精度高。由于电解液抽吸单元在电解液回液管中形成的负压抽吸作用，由电解液进液管向电解加工区提供的电解液Ⅰ和引导激光束的电解液Ⅱ混合形成的混合电解液被电解液回液管抽离电解加工区，因此已加工面和非加工面的混合电解液大大减少，可有效减少已加工面和非加工面的的过切和杂散腐蚀；另一方面通过将辅助阳极环连接到电源正极以及调节电子负载大小向辅助阳极环施加高于工件的电势，由经典电场理论可知，电流流动方向总是选择最短的路径由高电位等势面流向低电位等势面，即在套管工具电极周围的非加工区电流以混合电解液为媒介由辅助阳极环流向电解液回液管，可进一步减少已加工面和非加工面杂散腐蚀。在电解液回液管对混合电解液的负压抽吸作用和辅助阳极环的共同作用下，本发明可以很好地避免套管工具电极周围非加工区和已加工区的过切和杂散腐蚀，加工精度得以提高。

3. 加工表面热变形和热损伤小，再铸层和裂纹少，表面粗糙度好，表面完整性好。本发明中采用液导激光对工件材料进行加工，使得加工面干净、无毛刺，有效地避免了材料的热变形和热损伤，紧靠工件基体的一部分熔质依然会凝固结晶形成再铸层，但随着套管工具电极按照图示方向移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，在对激光加工区周围材料进行电解加工的同时还可以对液导激光加工中形成的再铸层进行溶解去除，因此加工表面热变形和热损伤小，再铸层和裂纹少；在电解液回液管对混合电解液的负压抽吸作用和辅助阳极环的共同作用下，本发明可以很好地避免套管工具电极周围非加工区和已加工区的杂散腐蚀，表面粗糙度好。综上所述，采用本发明进行铣削加工的加工表面完整性较好。

附图说明

图1是本发明一种液导激光-电解复合加工工具电极系统的工作原理图。

图2是本发明一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法加工过程中待加工区和已加工区的电场示意图。

图3是本发明一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法套管工具电极结构示意图。

图中标号名称为：激光束；电解液Ⅱ；电解液束；套管电极旋转驱动单元；电解液循环过滤单元Ⅱ；开关；电解液回液管；中心管；电源；电解液进液管；套管工具电极旋转方向；电子负载；混合电解液；工件；工作台；辅助阳极环；电解液运动方向；气泡；固体产物；电解液循环过滤单元Ⅰ；电解液抽吸单元；电解液Ⅰ；液导激光发生装置；套管电极运动方向；电流线；再铸层；旋转中心轴线；套管工具电极；容腔Ⅰ；容腔Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利的实施作进一步描述。

如图1、图2和图3所示，一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，包括采用不锈钢制作的中心管（内径为1.5mm，外径为2.5mm）和电解液回液管（内径为5mm，外径为6mm）、采用聚丙烯制作的电解液进液管（内径为8mm，外径为9mm）、电源、液导激光发生装置（输出功率2mW，发出能够引导激光束全反射传输的电解液束直径为0.5mm）、可以改变电阻大小的电子负载（11）、开关、电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）、电解液抽吸单元（16）、采用惰性金属钛制作的辅助阳极环（13）和套管电极旋转驱动单元（6）、电解液Ⅰ（温度为30℃浓度为20%的NaNO₃）、电解液Ⅱ（温度为30℃浓度为5%的NaNO₃）、工作台和高温合金工件（200X200X20mm）；中心管（1）位于液导激光发生装置（2）的下方，激光束（4）经液导激光发生装置（2）后由电解液束（5）向下传输，液导激光发生装置产生的电解液束（5）位于中心管（1）内且与中心管（1）同轴线，电解液回液管（7）外套在中心管（1）上且与中心管（1）同轴线安装且联接为一个整体，电解液进液管（14）外套在电解液回液管（7）上，电解液循环过滤系统II（20）与液导激光发生装置（2）连通并向液导激光发生装置（2）高压供送电解液II（19），电解液循环过滤系统I（17）向电解液进液管（14）与电解液回液管（7）所形成的容腔I（28）中高压供送电解液I（18），电解液抽吸单元（16）与由电解液回液管（7）和中心管（1）所形成的容腔II（29）连通并从容腔II（29）抽吸混合电解液（22），容腔I（28）和容腔II（29）的上端均封闭，辅助阳极环（13）安设于电解液进液管（14）的下端且与电源（9）的正极进行电气连接，电解液回液管（7）的下端面与辅助阳极环（13）的下端面平齐，中心管（1）的下端面比电解液回液管（7）的下端面长0.5mm，中心管（1）与待加工表面间隙为1mm，套管电极旋转驱动单元（6）可驱动由电解液进液管（14）、电解液回液管（7）、中心管（1）和辅助阳极环（13）构成的套管工具电极（30）按照图1所示方向旋转。

利用如图1和图2所示的一种液导激光-电解复合加工的铣削方法，主要包括以下步骤。

步骤1. 将高温合金工件（10）安装在工作台（15）上，将包括电解液进液管（14）、电解液回液管（7）、中心管（1）和辅助阳极环（13）的套管工具电极（30）置于水平放置的工件（10）的正上方，套管工具电极（30）的旋转中心轴线（27）与水平面垂直，把套管工具电极（30）调整到适当的空间位置，以使其旋转中心轴线（27）处于工件（10）表面设定的位置并使其中心管（1）的下端面距工件（10）表面待加工区的间隙为1mm。

步骤2.启动并调整电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）和电解液抽吸单元（16），使从电解液进液管（14）流出的电解液I（18）压力为1MPa、进入液导激光发生装置（2）的电解液Ⅱ（19）压力为2MPa，且使流经待加工面后的电解液I（18）和电解液Ⅱ（19）的混合电解液（22）能被电解液回液管（7）及时抽走，设定电子负载（11）为恒压工作模式，连通开关（8），开启电源（9），并通过调节电源（9）和电子负载（11）使得中心管（1）与工件（10）之间的电压为10V，辅助阳极环（13）与工件（10）之间的正电位差值为6V，使得辅助阳极环（13）的电位比工件（10）的电位高6V。

步骤3.启动液导激光发生装置（2）并使得激光束（4）经由电解液束（5）传导后垂直照射于工件（10）表面上，启动套管电极旋转驱动单元（6）驱动整个套管工具电极（30）旋转转速为200rpm。

步骤4.驱动套管工具电极（30）以设定进给速度5mm/min和转速200rpm按加工直槽的轨迹路径作水平铣削加工，此时，套管工具电极（30）下端所对应的工件材料在激光烧蚀、电化学溶解和液流冲刷协同作用下被去除实现铣削加工。

步骤5.当套管工具电极（30）按设计的扫描轨迹路径并按设定的加工参数完成所有加工操作后，关闭电源（9）和液导激光发生装置（2），同时断开开关（8），关闭电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）和电解液抽吸单元（16），关闭套管电极旋转驱动单元（6），卸下工件（10）并清洗，加工完成。

图2为本发明的液导激光-电解复合加工工具电极系统的具体实施方式中加工过程中加工区的原理示意图，从图2可以看出，由于电解液抽吸单元在电解液回液管中形成的负压抽吸作用，由电解液进液管向电解加工区提供的电解液Ⅰ和引导激光束的电解液Ⅱ混合形成的混合电解液被电解液回液管抽离电解加工区，因此已加工面和非加工面的电解液大大减少。另一方面，由于辅助阳极环的电位高于工件的电位，由经典电场理论可知，电流流动方向总是选择最短的路径由高电位等势面流向低电位等势面，即在套管工具电极周围的非加工区电流以混合电解液为媒介由辅助阳极环流向电解液回液管。所以，本发明可以很好地避免套管工具电极周围待加工区和已加工区的杂散电流腐蚀。从图2还可以看出，液导激光加工过程中，紧靠工件基体的一部分熔质会凝固结晶形成再铸层，随着套管工具电极按照图1所示方向的移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，在对激光加工区周围材料进行电解加工的同时还可以对激光加工产生的再铸层进行溶解去除。另一方面，在液导激光加工区内，高速喷射的电解液束能够将熔渣排出，使得加工面干净、无毛刺，电解液Ⅱ能够及时冷却激光加工表面，清除熔渣，有效地避免了材料的热变形和热损伤，因此，本发明可以综合水导激光加工和电解加工各自优势，通过水导激光加工与电解加工对工件材料的同轴异位作用，实现大覆盖面、高效且加工表面完整性好的铣削加工。

Claims (9)

1.一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，包括电源（9）、电子负载（11）、电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）、电解液抽吸单元（16）、辅助阳极环（13）和套管电极旋转驱动单元（6），其特征在于：它还包括液导激光发生装置（2）、激光束（4）、电解液进液管（14）、电解液回液管（7）、电解液束（5）、中心管（1）、电解液I（18）和电解液Ⅱ（19）；所述的电解液回液管（7）与中心管（1）同轴线安装且联接为一个整体；所述的电解液回液管（7）外套在中心管（1）上；所述的电解液进液管（14）外套在电解液回液管（7）上；所述的电解液束（5）位于中心管（1）内且与中心管（1）同轴线；所述的中心管（1）位于液导激光发生装置（2）的下方；所述的激光束（4）经液导激光发生装置（2）后由电解液束（5）向下传输；所述的电解液循环过滤系统II（20）与液导激光发生装置（2）连通并向液导激光发生装置（2）高压供送电解液II（19）；所述的电解液循环过滤系统I（17）向电解液进液管（14）与电解液回液管（7）所形成的容腔I（28）中高压供送电解液I（18）；所述的电解液抽吸单元（16）与电解液回液管（7）和中心管（1）所形成的容腔II（29）连通并从容腔II（29）抽吸混合电解液（22）；所述的容腔I（28）和容腔II（29）的上端均封闭；所述的辅助阳极环（13）安设于电解液进液管（14）的下端且与电源（9）的正极进行电气连接；所述的电解液回液管（7）的下端面与辅助阳极环（13）的下端面平齐；所述的中心管（1）的下端面比电解液回液管（7）的下端面长0.1-0.5mm；所述的电解液II（19）的成分与电解液I（18）的成分相同，前者的质量百分数比后者低10-20%；所述的电解液进液管（14）由耐酸碱腐蚀的电绝缘固体材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的电解液回液管（7）和中心管（1）均由耐酸碱腐蚀的金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的中心管（1）、电解液进液管（14）和电解液回液管（7）的横截面均为圆形。

4.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的中心管（1）的内径比电解液束（5）的直径大0.5-2mm。

5.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的电解液束（5）的直径为0.05-1mm。

6.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的电解液进液管（14）的内径6-10mm，壁厚0.1-0.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的电解液回液管（7）的外径为4-8mm，壁厚0.1-0.5mm。

8.根据权利要求1所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：所述的电解液回液管（7）和中心管（1）均与电源（9）的负极进行电气连接。

9.一种液导激光-电解复合加工的铣削方法，该方法使用权利要求1~8中任一项所述的一种液导激光-电解复合加工工具电极系统，其特征在于：它包括按以下顺序执行的步骤：

S1. 将工件（10）安装在工作台（15）上，将包括电解液进液管（14）、电解液回液管（7）、中心管（1）和辅助阳极环（13）的套管工具电极（30）置于水平放置的工件（10）的正上方，套管工具电极（30）的旋转中心轴线（27）与水平面垂直，把套管工具电极（30）调整到适当的空间位置，以使其旋转中心轴线（27）处于工件（10）表面设定的位置并使其中心管（1）的下端面距工件（10）表面待加工区的间隙达到设定值；

S2.启动并调整电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）和电解液抽吸单元（16），使从电解液进液管（14）流出的电解液I（18）达到设定速度和压力、进入液导激光发生装置（2）的电解液Ⅱ（19）达到设定速度和压力，且使流经待加工面后的电解液I（18）和电解液Ⅱ（19）的混合电解液（22）能被电解液回液管（7）及时抽走，设定电子负载（11）为恒压工作模式，连通开关（8），开启电源（9），并通过调节电源（9）和电子负载（11）使得中心管（1）与工件（10）之间的电压为电解加工所需电压值U，辅助阳极环（13）与工件（10）之间的正电位差值为△U，使得辅助阳极环（13）的电位比工件（10）的电位高一定值；

S3.启动液导激光发生装置（2）并使得激光束（4）经由电解液束（5）传导后垂直照射于工件（10）表面上，启动套管电极旋转驱动单元（6）驱动整个套管工具电极（30）按设定转速ω旋转；

S4.驱动套管工具电极（30）以设定进给速度V和转速ω按给定的轨迹路径作水平铣削加工，此时，套管工具电极（30）下端所对应的工件材料在激光烧蚀、电化学溶解和液流冲刷协同作用下被去除实现铣削加工；

S5.当套管工具电极（30）按设计的扫描轨迹路径并按设定的加工参数完成所有加工操作后，关闭电源（9）和液导激光发生装置（2），同时断开开关（8），关闭电解液循环过滤单元Ⅰ（17）、电解液循环过滤单元Ⅱ（20）和电解液抽吸单元（16），关闭套管电极旋转驱动单元（6），卸下工件（10）并清洗，加工完成。

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