基于FPGA特殊激光微加工控制系统的设计与实现

以内燃机缸套内表面作为加工对象,升级基于单片机串行工作时序的激光微加工控制系统,改用基于FPGA并行工作时序的激光微加工控制系统。增加主轴转速、增大编码器精度,比较基于单片机、FPGA系统在缸套内表面实现"单脉冲同点间隔多次"激光微加工工艺效果。结果表明:FPGA控制系统能够在高主轴转速、高编码器精度下完成激光微加工工艺,效果优异,过程高效、稳定。相比基于单片机激光微加工控制系统,基于FPGA的微加工控制系统能胜任大孔径、高主轴转速条件下的气缸缸套内表面微织构加工工艺。     

不同激光参量及辅助工艺对毛化形貌的影响

为了探究激光参数及辅助工艺对毛化形貌的影响规律,采用SP-100C-A-S6-A-A型光纤激光器在Cr12Mo V模具钢表面开展系统的激光毛化工艺试验研究。使用WKYO-NT1100三维形貌测量仪和显微硬度仪检测获得毛化形貌和表面硬度,通过单因素法分析脉冲宽度、激光功率、辅助气体压力、涂料涂层对毛化形貌的影响。结果表明:随着脉冲宽度的增加,毛化形貌的直径和高度均随之增大;随着激光功率的增加,毛化形貌的直径逐渐增大,而高度先增大后趋于稳定;辅助气体压力和涂料涂层均对毛化形貌的直径和高度有着显著的影响;与基材相比,毛化区域材料表面显微硬度增大了约40%左右。     

汽车前围板模具表面摩擦敏感区域的划分及优化设计

开裂是冲压成形件的主要缺陷之一,为了改善板料成形质量,对模具表面摩擦系数进行优化设计。以汽车前围板为例,分析汽车前围板冲压模具的特征结构,对模具表面进行初步的区域划分。利用ABAQUS对汽车前围板的冲压过程进行数值模拟,以板料A和B两处的厚度为优化目标,采用单因素方法,分析模具表面不同区域的摩擦特性对板料成形的影响,确定模具表面摩擦敏感区域。通过均匀设计方法,确定模具表面摩擦系数的最优组合为:μ_1=0. 02,μ_2=0. 03,μ_4=0. 04,μ_5=0. 06,μ_a=0. 18,μ_d=0. 21,其他区域为0. 12,此时板料A和B两处的减薄率最小。结果表明,减小区域1、2、4、5的摩擦,增大区域a、d的摩擦,可以减小厚度减薄程度,从而降低成形件拉裂的几率。     

45号 钢表面微凹槽织构激光加工工艺

为优化激光表面织构技术加工微凹槽的工艺参数,采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光器在45#钢表面开展工艺试验研究。通过WKYO NT1100三维形貌测量仪获得织构形貌,应用单因素法分析泵浦电流、脉冲重复频率、扫描速度工艺参数对织构形貌的影响。结果表明,随着泵浦电流的增加,微凹槽织构的宽度和深度均随之增大;随着重复频率的增加,微凹槽织构的宽度逐渐变小,而深度先变大后变小;随着扫描速度的增加,微凹槽织构的宽度逐渐增大,而深度逐渐减小。通过对上述参数的优化可以获得较为理想的微凹槽形貌,较佳工艺参数范围为：泵浦电流15～17 A,重复频率1 500～2 500 Hz,扫描速度10～20 mm/s。     

微织构自润滑表面在油介质中的摩擦学性能

为探究不同表面处理方式对试样表面摩擦学性能的影响,分别对GCr15试样表面进行激光微织构加工,光滑表面涂抹润滑油,微织构表面填充固体润滑剂,微织构表面涂抹润滑油,微织构表面填充固体润滑剂并涂抹润滑油等不同表面处理方式,在MMW-1A摩擦磨损机上进行摩擦磨损试验。同时改变试验的载荷及转速,探究在不同转速和载荷工况下,不同表面处理方式对试样摩擦因数的影响。结果表明,在干摩擦条件下,试样表面采用微织构处理并填涂固体润滑剂可使摩擦因数较光滑表面降低47.6%;在油介质中,采用微织构处理可使摩擦因数较光滑表面降低4.8%,采用微织构处理并填充固体润滑剂可使摩擦因数较光滑表面降低17.7%。且在油介质中,采用织构化处理和固体润滑结合的表面处理方法,试样摩擦因数随载荷增大而减少且逐渐趋于稳定,但随转速增大而增大。     

激光微造型表面摩擦磨损性能研究

采用声光调Q二级管泵浦固体光源（DPSS）Nd：YAG激光器对缸套试件表面进行了,微造型州纹加工。在往复式活塞环-缸套摩擦磨损模拟试验机上进行了激光造型缸套试件与未造型光滑缸套试件的摩擦磨损性能对比试验研究。试验结果表明,在重载高速条件下,激光网纹试件与未造型试件相比,摩擦因数降低23％,磨损量降低66％。说明激光网纹沟槽具有贮油、积屑和动压润滑作用,同时激光加工的网纹淬火效应也有利于提高支承表面的耐磨抗擦伤性能。     

快速轴流CO2激光器激光相变硬化处理HT250的研究

用快速轴流CO2 激光器对HT2 5 0进行激光相变硬化处理 ,优化出处理HT2 5 0所需的合理工艺参数匹配 ,并从硬化带尺寸、微观组织形态、硬化带内硬度分布等方面分析了快速轴流CO2 激光器进行激光相变硬化处理过程中 ,工艺参数对硬化区的影响 ;实际试验证明只要工艺参数选取适当 ,轴流激光器也可用于热处理 ;实验中发现当用某些参数处理材料时 ,由于表面张力的作用 ,试样的表面精度有所提高。根据试验结果拟合出所有工艺参数中两个最重要参数 :激光功率密度 q ,激光扫描速度V 的关系曲线 ,给出了相应的公式     

加入WTO对我国高等教育的影响及相关对策研究

随着经济全球化和一体化的兴起，世界高等教育特别是发展中国家的高等教育将面临着巨大的发展机遇与挑战。我国在加入WTO后，国外教育产业将逐步进入国内教育市场，对我国高等教育产生了全面而深刻的影响。     

激光清洗技术规模化应用发展现状(特邀)

随着我国工业不断地转型升级,对工业清洗的质量、效率、服务也提出了更高的要求,传统清洗方式因其高污染、高能耗等缺陷已无法满足工业领域的应用需要。而激光清洗作为一种绿色、环保、无损的新型清洗方式,迅速成为工业清洗领域的热点技术。文中梳理了三种典型的激光清洗方法,总结了激光清洗相关的机理。同时,阐述了面向航天航空、船舶建造、轨道交通等领域开展的激光清洗应用进展。根据近年来国内外院校和企业在激光清洗系统、设备方面的科技成果,提出国内激光清洗推广应用所面临的瓶颈,展望了激光清洗技术在未来的发展方向。