三维激光加工的加工轨迹生成

根据三维激光加工离线自动编程的特点,提出了三维激光加工轨迹的生成算法。在计算机中,将连续的空间三维曲线,根据加工精度离散成许多节点点列,然后用直线顺序连接成折线,用空间折线逼近实际加工曲线。最后将离散的节点点列的计算机数据映射成实际激光加工机中激光头的位置和姿态数据,直接生成加工代码进行三维激光加工。     

激光熔覆与堆焊层成分稀释度的对比研究

测定了用激光熔覆，等离子堆（喷）焊，火焰堆焊三种方式在１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ基体上熔焊钴合金强化层时，其熔层基体成分稀释的稀释率。结果表明：激光熔层的稀释率最小。在保证与基体良好冶金结合的条件下，激光熔层还具有组织细密、晶粒高度的特点，其熔层硬度、抗蚀、抗磨抗磨性能均大大高于等离子喷焊和火焰堆焊层。     

新三维激光加工方法的研究

1 三维激光加工机的优点用于切割不锈钢或钢板等平板的普通二维激光加工机,可根据NC数据将其切割成任意形状,而无需采用模具.因此,这种加工机广泛地应用于板金加工行业.然而,对汽车面板等各种冲压成形产品,则不能用激光喷嘴固定在下方的二维激光加工机进行打孔加工或切割加工,这需用三维激光加工机,这种加工机除X、Y、Z三轴外,在加工台上装有自由垂直旋转激光喷嘴的轴(A轴)和水平旋转轴(C轴).     

激光成型加工

加速产品的开发,需要采用某种方法尽快制成样品.在这方面,不用成型模具加工的方法,因其节省时间,降低成本,特别受人青睐.利用激光成型工艺,能实现非接触式弯曲与深拉伸加工.这样,单用激光束,结合激光切割与激光焊接,便能完成复杂几何形状工件的制作,无需采用成型机和模具.     

航空发动机零部件三维激光堆焊技术工程应用的关键问题

由于必须经受高转速、高压、高温等苛刻的工作环境,航空发动机零部件在服役一段时间后会出现磨损、磨蚀、变形、开裂等损伤而无法继续正常使用,重新制造并更换这些被判定为失效的零部件将给用户造成巨大的经济损失和时间损失。三维激光堆焊技术作为一项先进的修复技术,能够实现损伤零件的高性能、快速响应修复,和传统氩弧焊等修复工艺相比,由于具有零件本体变形小、热影响区小、修复后零件性能几乎无损失等特点,近年来该技术成为制造领域的研究热点并在航空发动机制造与大修中逐步开始获得应用。本文针对航空发动机叶片与热端部件的修复,分析了影响三维激光堆焊技术获得工程应用的关键问题,包括:(1)基于叶片损伤部位三维反求与重建数模的叶型精确堆焊与加工。(2)叶片本体与修复区界面处受热后裂纹。(3)定向凝固叶片/单晶叶片修复区组织的选择与控制。(4)激光修复后残余应力的消除及零部件本体的变形控制。在此基础上进一步评述了以上关键问题的解决途径。     

激光成型加工

元件的生产要求周期越来越短，质量越来越高，数量也越来越小。许多新的材料，诸如特种钢、陶瓷或复合材料，另外要求在生产技术中有很高的柔性。毫不奇怪，在产品供应的小中企业中，竞争越来越激烈。利用一种由德国夫琅霍费激光技术研究所开发的方法，能够获得这种与时间赛跑的成功：激光去除工艺可使最硬的工件自动成型，而无需要换刀具。     

激光堆焊接头组织和性能研究

利用激光堆焊方法可以在基体表面获得一层高厚度、高性能的合金堆焊层。通过在45^#钢上进行激光堆焊工艺试验．就激光自动送丝堆焊的基本工艺过程进行研究,比较不同堆焊条件下的组织性能,探索激光堆焊的特性。与氩弧堆焊相比．激光堆焊过渡区狭小,激光堆焊层显微组织随比能量Es增加而逐渐变粗大;堆焊层组织明显细化,硬度提高70％;与高速钢相比．激光堆焊层体现出良好的抗磨性能,比高速钢的耐磨性高42．6％。     

激光表面堆焊技术及其发展趋势

激光堆焊可以获得高性能(如耐磨性、耐腐蚀性能、抗氧化性能、热障性能、抗气蚀和冲蚀磨损等)的合金堆焊层,在工业应用上展现了广阔的应用前景。近十来年激光堆焊在材料表面处理方面倍受关注,主要是在于激光堆焊层与基体的结合为冶金结合,组织极细,覆层成份及稀释率可控,覆层厚度大,热变形小,易实现选区堆焊,工艺过程易实现自动化。激光堆焊技术已经在工业易损件修复、关键部件的强化等应用方面取得了一定的成果。就激光堆焊的基本原理、分类、堆焊材料、工艺特点、工业应用几个方面做了详细介绍,并就该技术应用存在问题、质量控制途径、今后发展趋势做了分析预测,为研究开发以及工业应用推广提供参考。     

微波集成电中处中三维金属结构的复镜象分析

本文用一种有效方法对空间微波集成电路中的三维金属结构进行全波分析,即使用在微波平面电路中行之有效的混合势方程于三维微不皮集成电路中,并引进镜象格林函数法对矢量势和标量势进行分析,计算空气桥的散射矩阵,研究表明,节省了有效计算时间。文中还对空气桥结构作更为深入的分析,研究空气桥的厚度和长度对散射矩阵的影响。     

微机械系统三维微结构的激光加工技术

介绍了激光掩模投影直刻技术，聚焦激光束栅扫描技术及激光辅助化学气相沉积等在微机械加工技术中的应用。     

三维激光加工的轨迹规划的研究

在汽车覆盖件的激光加工中,一个覆盖件上的边界以及众多的大大小小的孔洞都可以用激光切割一次完成。如何使加工连续进行,一次完成一个覆盖件上的所有部分的切割工作以及合理安排加工轨迹的切割顺序是进行三维激光加工离线自动编程要解决的问题,它直接影响到汽车生产的生产效率。本文研究了三维激光加工激光头行走的特点,为了一次完成工件上所有孔、洞的切割工作,避免与工件发生碰撞,提出了激光头位姿在过渡轨迹和安全平面上的规划方法,同时利用神经网络方法和最短路径法对加工顺序进行合理安排,以提高加工效率。该方法用在作者开发的三维激光加工离线自动编程系统中,取得了满意的效果。     

深熔激光焊小孔和熔池形状 三维模拟的MATLAB实现

分析了影响深熔激光焊熔池几何形态的主要因素;应用MATLAB软件,实现了小孔和熔池形状的三维计算和模拟。     

双光子激光三维微细加工及信息存储技术

利用具有极高脉冲光强的飞秒激光器和对光束进行强聚焦的显微镜装置可以制造具有亚微米精度的三维微器件以及进行三维高密度信息存储。文本介绍了自行开发的双光子微细加工系统以及三维高密度信息存储系统，以及用该系统进行三维光学微细加工及三维光学信息存储的实验情况，给出了部分利用已建立的加工系统所获得的初步实验结果。     

激光送丝堆焊工艺参数对堆焊层组织性能的影响

在45#钢基体上,选用不同的激光功率、扫描速度、送丝速度,用专用焊丝进行堆焊试验。结果表明:当速度不变 时,激光功率增加,其热影响区变大,FeNi基体上析出V8C7组织,由细变粗,硬度增加;当其它条件不变时,随着扫描速度的 增加,堆焊层的稀释率下降,硬度增加,随着送丝速度的增加,堆焊层的组织均匀分布,硬度增加。由此达到优化工艺目的。     

激光三维铣削在陶瓷成形加工中的应用研究

陶瓷材料因其优异的物理和力学性能而广泛应用于电子和机械工业。但因其脆性而使成形加工一直是个技术难题,存在成形效率低、加工表面质量差等缺点。介绍了陶瓷材料的激光铣削成形技术,分析了其工艺原理、技术特点及影响因素,指出了应用研究还需解决的一些关键问题,探讨了提高陶瓷加工质量的措施。最后展望了陶瓷材料激光铣削三维成形技术的应用前景。     

激光功率对激光-MIG复合焊焊缝成型影响研究

为了研究激光功率对船舶钢激光-熔化极惰性气体复合焊焊缝成型的影响，采用不同激光功率在7mm AH36船舶钢板上进行对接工艺试验，并进行了微观组织观测和力学性能测试，通过理论分析和实验验证，取得了焊缝成型最佳的工艺参量、焊缝接头不同区域微观组织、力学性能等数据。结果表明，在激光功率为6kW、电流为220A、焊接速率为1.2m/min时焊接，焊缝成型最好，焊缝区组织为板条马氏体及少量铁素体，其抗拉强度为545MPa，力学性能符合国家标准和中国船级社材料与焊接规范要求。这对于船舶钢的激光复合焊接具有一定的指导意义。