本技术介绍了一种结合磁场和超声辅助的激光抛光复合制造方法，具体步骤如下：首先将工件放置于加工台面；其次，通过电磁铁在导轨上的移动来调整磁场方向；然后，利用移动组件控制激光加工头的位置，以实现精确抛光。该技术提高了抛光效率和质量，适用于精密制造领域。
背景技术
激光抛光是一种新兴的表面抛光技术，具有无污染、加工对象范围广、抛光质量稳定和易实现自动化等优点，备受国内外研究人员的高度关注。其原理是激光使得材料表层熔化或蒸发，在毛细力或热毛细力的作用下驱动熔融金属流动，实现凸峰填充凹谷，从而获得光滑的表面。
对合金金属进行激光抛光时，根据熔融层和热影响层的厚度分为表面浅熔融状态和表面过熔融状态。其中表面浅熔融状态下工件吸收激光能量仅达到其熔点，可获得较小的表面粗糙度，但是表面粗糙度降低率较小；表面过熔融状态下工件材料吸收能量较多，由于温度梯度和热毛细力的影响凝固后的表面会出现波纹。
现有技术公开号CN117226307A，该发明提供了一种多能场辅助印刷电路板激光加工装置及方法，加工装置包括激光器、可升降的加工台面、外套；激光器设于加工台面的上方，加工台面安装子移动组件的移动端，可升降的加工台面，实现在加工深孔的时候激光焦点可以随着加工深度的变化而变化；移动组件至少能驱动加工台面进行横向及纵向移动；外套套设在加工台面外，外套内壁设置于线圈绕组，线圈绕组产生磁场，使激光加工过程中产生的等离子体里面的带电粒子在磁场中加速向外运动；加工台面上设有超声发生组件、制冷组件，此发明将磁场、超声、低温和加工台面的升降四种功能与激光加工相结合。此发明中超声振动应用于加工台面引起激光焦点的径向移动，且所排布的磁场方向垂直于加工台面由下向上更适用于激光钻孔等加工。
中国专利公开号CN109530911A，该发明提供了一个轴向超声振动透镜辅助激光加工装置；该装置包括激光发生器和超声波发生器，所述激光发生器输出端通过光线终端与激光工作头的准直镜一端相连，所述激光工作头包括准直镜、超声波换能器、变幅杆和聚焦透镜机构组成，所述激光工作头通过准直镜、卡子和内六角螺栓固定在机床主轴上，所述准直镜另一端与超声换能器一端相连，超声换能器与超声波发生器相连，超声换能器另一端与变幅杆一端相连，变幅杆的另一端与聚焦透镜机构相连，将超声的振幅最大化作用到透镜上，使透镜振动范围更广，达到聚焦的柱体焦点高度最大化，更大高度的柱体焦点可以有效地提高激光加工质量和加工效率。此发明能有效解决被加工工件表面凹凸不平、装夹工件方式、机床的几何误差以及机床在负载下的变形、工件在加工过程中的热变形等所造成的激光焦点位置发生偏差所带来的影响，提高激光加工表面质量加工功精度以及加工效率。对于激光抛光工件时因熔池表面张力梯度，促使熔池中心区域的上层流体向熔池边缘流动形成的第二粗糙度，以及部分熔池气泡由于上升速度不足未能在熔池凝固前逸出，而在熔池中形成气孔缺陷等还有一定的优化空间。
中国专利公开号CN114192985A，该发明提供了一种磁场辅助激光抛光装置与磁场辅助激光抛光方法，包括机柜；工作台，安装在所述机柜内，所述工作台具有工件定位区域，用于放置工件；磁性机构，所述磁性机构用于使得所述工件处于磁场中；激光系统，安装在所述机柜内，包括用于所述工件表面预热的第一激光发射机构、用于对所述工件表面进行抛光处理的第二激光发射机构、以及用于对所述工件表面进行退火处理的第三激光发射机构。此发明提供的磁场辅助激光抛光装置通过磁性机构产生的磁场和激光系统发射的激光共同作用在工件处，可有效降低工件的表面粗糙度，提高抛光效果。对于不同大小、形状的工件，此磁性机构位置固定，因此若想调整加工工件时的磁场的方向等参数，还需一个较为灵活的可移动磁性机构装置。
中国专利公开号CN109967864A，该发明涉及一种基于现有激光加工设备的磁场辅助激光抛光装置，属于激光加工技术领域，主要包括磁场线圈、冷却水进口、冷却水出口、线圈通电接头、直线导轨、支架、手柄、加工平台。与现有装置相比，本发明取得的技术突破在于将现有激光加工设备与磁场辅助技术相结合，并应用于激光抛光技术领域，不仅可以根据试件尺寸来调节两个磁场线圈之间的距离，来解决尺寸大、形状复杂的工件在磁场辅助激光抛光过程中加工困难的问题，而且可以解决由于抛光过程中熔池飞溅、冷却温度不均、抛光面积大等导致的裂纹、不均匀波纹凸起、搭接条纹、气孔等缺陷，有效降低了金属构件的表面粗糙度。显然，此专利属于磁场辅助激光抛光制造，而且使用一种较为灵活的可移动磁场线圈位置的方式将磁场加入激光抛光之中。但将超声和磁场共同引入激光抛光加工之中是否能进一步提高工件抛光后表面质量以及一些机械性能还有待研究。
面对上述问题，目前生产过程中仅通过调整激光参数来提高抛光质量，或单一使用一种能场来辅助激光抛光，而对于工件表面的抛光后质量和机械性能等仍存进一步的提高空间。
实现思路