[发明专利]一种激光冲击预处理辅助激光动态柔性微成形方法及装置

权利要求书

1.一种激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，包括激光加载系统、塑性成形系统、自动换模系统和夹具系统；

所述激光加载系统包括纳秒激光器(20)、反射镜(1)和聚焦透镜(2)；所述纳秒激光器(20)发出的激光光束经过反射镜(1)和聚焦透镜(2)后辐照到塑性成形系统；

所述塑性成形系统包括试样系统(4)、三维移动平台(5)和L型底座(6)；所述三维移动平台(5)固定于L型底座(6)上，试样系统(4)设置在三维移动平台(5)上方，所述试样系统(4)从上至下依次包括光学介质(24)、烧蚀层(25)、软膜(26)、待加工工件(27)和模芯支撑体(29)；

所述自动换模系统包括xyz移动平台(13)、旋转底座(12)、旋转电机(11)、可旋转平台(8)、可移动模芯A(18)、可移动模芯B(7)和模芯夹具(30)；

所述可移动模芯A(18)与可移动模芯B(7)均通过模芯夹具(30)固定在可旋转平台(8)上；所述可旋转平台(8)设置在旋转支架(9)的一端，旋转支架(9)的另一端通过旋转底座(12)设置在xyz移动平台(13)上；

所述夹具系统包括夹紧气缸(23)和夹紧气缸支撑平台(21)；所述夹紧气缸支撑平台(21)设置在三维移动平台(5)上；所述夹紧气缸(23)设置在夹紧气缸支撑平台(21)上；所述夹紧气缸(23)开启时，与模芯支撑体(29)间隙配合，径向夹紧可移动模芯A(18)或者可移动模芯B(7)。

2.根据权利要求1所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，成形时，所述可移动模芯B(7)置于模芯支撑体(29)内，且通过夹紧气缸(23)夹紧定位，待加工工件(27)置于模芯支撑体(29)上方，且正对可移动模芯B(7)。

3.根据权利要求2所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，所述可移动模芯B(7)为凸字形结构，且上方开设有弧形槽结构，在成形过程中，待加工工件(27)正对弧形槽结构。

4.根据权利要求1所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，晶粒细化预处理时，所述可移动模芯A(18)置于模芯支撑体(29)内，且通过夹紧气缸(23)夹紧定位，待加工工件(27)置于模芯支撑体(29)上方，且正对可移动模芯A(18)。

5.根据权利要求4所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，所述可移动模芯A(18)为凸字形结构，且与待加工工件(27)接触的面为平面。

6.根据权利要求1至5任一项所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，所述模芯支撑体(29)与两侧的夹紧气缸(23)配合处开设有通槽，模芯支撑体(29)上与通槽对应位置处还开设有槽，该槽的形状与可移动模芯A(18)结构相同。

7.根据权利要求6所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，所述模芯支撑体(29)上还开设有通气孔(28)。

8.根据权利要求6所述的激光冲击细化晶粒预处理辅助激光动态柔性微成形的装置，其特征在于，还包括计算机控制系统，所述计算机控制系统包括xyz移动平台控制器(15)、夹紧气缸控制器(22)、三维移动平台控制器(14)、激光控制器(19)和计算机(16)；所述xyz移动平台控制器(15)与xyz移动平台(13)相连接，用于控制其平做相应的移动；所述夹紧气缸控制器(22)与夹紧气缸(23)相连接，用于控制其气缸的开闭；三维移动平台控制器(14)与三维移动平台(5)相连接，用于控制其平面移动；激光控制器(19)与纳秒激光器(20)相连接，用于控制其工作状态。