通过加热机械零件表面可以提高表面金属的热塑性，通过提高零件表面温度可以有效地处理硬脆金属而不会导致金属表面开裂。超声工具头的高频振动作用在工件表面，在表面和亚表面材料发生塑性变形，从而生成纳米级的表面结构，减小表面粗糙度、加深硬度层提高表面强度。 冷却淬火可以能够有效抑制材料塑性变形的动态回复，阻止超声强化后的晶体位错，有助于获得更高的位错密度，使工件表面金属组织进一步细化致密，减小表面晶体尺寸，同时产生残余压应力从而提高了工件的表面综合性能。对数控机床应分别从机床主轴箱、主轴传动系统、床身进给系统、中滑板进给系统、转位台、支撑件、机床附件等七个方面提出了改进。

在对复合工具头的设计、安装及接线中，我们提出

（1）使激光辅助超声表面强化工具头设计复合工具头能够满足：激光辅热装置对加热区域位置及区域大小可调，冷却淬火装置对冷却位置及冷却温度可调。设计一种加持装置将超声表面强化装置、激光辅热装置和冷却淬火装置集成在一起，三者配合工作实现对工件加工的复合工具头。加持零件的设计会在后续的详细设计中给出。拟选用齿轮齿条机构实现激光辅助装置的平移运动，选用舵机实现激光辅助装置的转位运动。

 (2) 复合工具头的安装和接线复合工具头安装在转位台上用于调整加工方式，或者是连续加工复杂回转类工件。超声表面强化装置直接用线路连接超声电源实现换能器供电，超声工具头的滚子通过油泵进油管和出油管与前端壳上的进油口和出油口分别连接实现滚子的正常润滑，压紧气缸的加压通过真空密封管与气缸加压孔连接实现气缸加压；激光辅热装置的激光头用光纤与激光器连接实现能量供应；冷却淬火装置的冷却喷头通过专用钢管与液氮罐相连实现冷却淬火。