激光参数对陶瓷微孔加工质量的影响

为研究激光加工氧化铝陶瓷高质量微孔的成型工艺,采用皮秒激光自旋切割模式在0.3 mm厚的氧化铝陶瓷上加工直径为0.2 mm的微通孔。研究了激光加工参数(激光功率、离焦量、重复频率、打孔次数及扫描速度)对微孔质量的影响。试验结果表明,随着激光功率的增加,孔的入口、出口直径增大,入口、出口圆度和锥度呈现减小的趋势;随着扫描速度的降低,孔的锥度呈下降趋势;随着负离焦量的增大微孔锥度逐渐减小;重复频率的变化对微孔质量各性能指标影响不大。试验发现激光功率和离焦量是影响微孔质量主要因素。最终在功率为27 W、离焦量为-0.7 mm、扫描速度为400 mm/s、重复频率为100 kHz及打孔次数为10次时获得入口圆度为2.995μm、出口圆度为3.509μm及锥度为5.96°的高质量微孔。     

激光小孔加工实验研究及工艺仿真

通过单因素试验分析了激光器电压、脉冲宽度、重复频率、聚焦条件、辅助气体等因素对小孔加工效果的影响规律。借助MATLAB神经网络工具箱和遗传算法工具箱,建立了基于BP神经网络和遗传神经网络(GA-BP)的激光打孔加工工艺仿真模型,利用两种模型分别对不同加工参数下的小孔孔径进行了仿真和预测。结果表明,经遗传算法优化后的BP网络模型具有更好的预测精度。     

激光打孔温度场的数值分析与仿真

根据激光打孔的特点及实际加工环境建立其数学模型,对激光打孔过程的温度场利用有限元法和有限差分法进行了数值计算,并通过ANSYS进行仿真得到小孔的孔深、孔径的时间特性以及随激光能量的变化曲线,为激光打孔参数的选取提供了依据。     

用高转速微电极电解钻削深小孔

针对难切削材料的深小孔加工,提出一种有效排屑、迅速补充电解液的新工艺——高转速微螺旋电极电解钻削加工工艺,并对该工艺进行了机理分析与试验研究。研究了电极转速、电压、脉冲频率、进给速度等工艺参数对深小孔电解钻削加工精度和稳定性的影响,提出合理匹配上述参数可在较高加工效率下获得高的加工精度和加工稳定性。基于硬质合金微螺旋电极用自行研制的高精度微细电解系统成功地在高温镍基合金GH4169上加工出了一组孔径小于0.5mm、深径比大于10、形貌较好,锥度较小,侧壁陡直,进出口边缘锐利的深小孔。试验结果表明,高速电解钻削加工工艺在深小孔加工方面很有潜力。     

基于正交试验的Al2O3陶瓷激光铣削试验

Al2O3陶瓷激光铣削工艺受多种因素影响。基于正交试验方法优化陶瓷激光铣削参数组合,采用极差分析得到了各因素对铣削深度的影响程度大小,并以此为基础优化工艺参数,进行Al2O3陶瓷圆形型腔的激光铣削试验。结果表明:各因素对激光铣削深度的影响大小顺序依次为激光功率、扫描速度、搭接量、离焦量。采用优化后的工艺参数进行加工,单层铣削深度可达到0.4mm,铣削效果令人满意;未吹除的表面熔渣大大增加了加工件表面粗糙度,应增加辅吹气体气压来改善加工件表面质量。     

激光加热辅助车削加工工程陶瓷的工艺性能分析

针对目前采用激光加热辅助车削加工工程陶瓷方面存在的缺陷及这些缺陷引起的表面质量问题,对影响工程陶瓷加工质量和精度的各个因素进行了综合的理论分析研究.以Al2O3工程陶瓷为例,进行了大量的试验及数据处理,绘制了切削深度、轴向进给速度、机床转速和激光功率等工艺参数对加工结果的影响曲线,分析出了采用激光加热辅助车削加工Al2O3工程陶瓷的最优参数范围.分析结果能够使工程技术人员对Al2O3工程陶瓷的加工性能有更深层次的认识,便于在加工过程中合理地选择相关参数,有效提高工件的加工精度和表面质量.     

超声振动透镜辅助激光打孔实验研究

为研究超声振动透镜辅助对激光打孔加工质量和效率的影响,采用YLR-1000连续激光器和所设计的超声振动透镜辅助装置,以304不锈钢薄片为研究对象,分别在不同离焦量、激光功率、打孔时间、超声振幅情况下进行有无超声振动辅助激光打孔对比实验。实验采用VHX-1000E超景深显微系统对工件进行检测,并以孔径、热影响区半径、孔锥度、孔深和堆砌高度为主要指标分析实验结果。结果表明：超声振动透镜辅助可从总体上提高激光打孔的加工质量和效率。     

脉冲宽度对激光打孔影响的试验研究

激光打孔是目前小孔加工中不可缺少而且应用广泛的加工方法,采用激光可以打出小至几微米的微孔。本文利用CO2激光器,选择不同的脉冲宽度分别对0.5 mm和1.0 mm 2种厚度的304不锈钢进行打孔试验,记录测量数据,利用ORIGIN软件进行数据处理,并得出曲线规律图,分析了脉冲宽度与小孔质量的关系。     

氧化铝陶瓷基板紫外纳秒激光打孔工艺研究

氧化铝陶瓷基板作为雷达微波组件的核心部件,其硬脆特性使得传统加工方法在导通孔加工中存在很多限制。激光加工作为一种非接触式高能束加工方法,是氧化铝陶瓷表面孔加工的最优选择。文中主要研究了紫外纳秒激光氧化铝陶瓷表面孔加工中的激光加工参数（包括激光平均功率、扫描速度和扫描次数等）对孔的特征尺寸（包括入口直径、出口直径和锥度）的影响规律,并分析了各种规律产生的相关机理。此研究为雷达微波用电子陶瓷基板的导通孔加工提供了有力的理论依据和技术支持。     

基于NaNO_3电解液的TC4薄板阵列群孔电解加工研究

以NaNO3溶液为电解液,利用掩模电解加工原理,采用大功率脉冲电源进行实验。选择电源占空比、脉冲频率、加工电压、电解液温度4个主要参数进行研究,讨论了在以NaNO3溶液为电解液的情况下,不同的加工参数对加工阵列小孔锥度的影响。实验结果表明,采用NaNO3溶液为电解液,选用适当的电源参数和电解液温度,加工的阵列小孔能够达到较低的锥度,且孔径大小和公差均在设计要求范围内,可用于批量生产加工。