1、隨著精密加工和超精密加工技術的不斷發(fā)展，激光與其他加工技術的復合逐漸成為加工制造領域的主流技術。在激光復合加工技術中，激光與水射流復合加工技術，即水導引激光加工技術是激光加工技術發(fā)展的一個新方向。與傳統(tǒng)激光加工技術相比較，水導引激光加工技術具有加工距離長、熱影響區(qū)小、無熱熔渣和加工效率高等優(yōu)勢，已在微電子、航空制造、機械、醫(yī)學等加工領域中得到應用。 然而，現(xiàn)有的水導引激光加工技術采用傳統(tǒng)聚焦透鏡光學系統(tǒng)，不可避免地存在精密調(diào)焦、

2、離焦發(fā)散角對耦合條件的影響以及聚焦光學系統(tǒng)的像差等問題。為了解決這些問題，基于軸棱錐鏡產(chǎn)生的無衍射光束的中心光斑特性，本文首次將無衍射光束引入到水導引激光加工體系中，設計出了具有同軸監(jiān)測功能的水射流導引激光加工系統(tǒng)的新方案。 深入研究了水射流導引激光加工系統(tǒng)的光學特性、水光纖的流體力學特性及耦合系統(tǒng)的關鍵技術。利用水光纖波導導引無衍射光束，改變了激光束的能量高斯分布狀況，實現(xiàn)了激光的能量近似平項均勻分布，有效地改善工件加工質(zhì)量，

3、同時，利用本技術有效擴大了的加工范圍，實現(xiàn)在二維平臺對工件的三維加工。此外，設計了耦合裝置，有效解決了無衍射光束與水光纖波導的耦合效率及傳輸損耗等關鍵技術問題。并提出一種新的無衍射光斑中心檢測算法，提高了系統(tǒng)的監(jiān)測精度。 本文的主要創(chuàng)新點如下： 1.首次把無衍射光應用于水導引激光加工系統(tǒng)。通過對軸棱錐鏡產(chǎn)生無衍射光束的光學特性研究，利用無衍射光束具有中心光斑小，能量分布均勻，準直范圍長的特點，采用軸棱錐鏡替代現(xiàn)有水導引激

4、光技術中的聚焦透鏡的技術方案，徹底解決聚焦光學系統(tǒng)的調(diào)焦難題，降低了整個系統(tǒng)對設計、加工與調(diào)試精度要求；(專利受理號：200910111326.0) 2.利用軸棱錐產(chǎn)生的無衍射光束在無衍射區(qū)域內(nèi)光束發(fā)散角小，可把無衍射光近似于平行光的特性，有效地解決了激光與水光纖波導的耦合損耗關鍵技術。 3.設計了加工、監(jiān)測、指示定位三光軸同軸獨特的光學系統(tǒng)(發(fā)明專利號：200710009244.7)，簡化了整機光學系統(tǒng)。本光學系統(tǒng)可實