1、“.....激光的精细加工激光技术可在零件表面形成细小均匀层深可控含有多种介稳相和金属间化合物的高质量表面强化层,强化层的硬度较常规热处理高出巧,提高了表面层的耐磨性和抗接触疲劳能力。表面层与基体结合牢固,热影响区小,工件热变形可由加工工艺控制到极小的程度。激光齿轮强化工艺,其有效硬化层深度达到,且避免了常规热处理的变形过大及噪声污染等问题,淬火后无需进行磨齿,可直接装机使用,生产成本降低。激光熔覆激光熔覆是利用激光束将熔橙材料粉末熔化后附着在基体材料上,形成新的复合材料层。当激光功率密度在时量级范围内时,材料表层将发生熔化,这是熔覆所需的功率密度。典型的熔覆材料有不锈钢镍基合金和钻基合金,甚至还有氮化物和碳化物陶瓷材料等。武钢公司初轧厂扭力矩的大型人字齿轮,采用激光熔覆技术进行修复,成本只有原值的,使用寿命提高倍,修复后运行状况良好激光表面合金化既改变表面层的结构,又改变表层的成分......”。
2、“.....研究发现,将粉末喷注到钢的激光熔池中,形成的覆层硬度分别达到和。在工具钢基体上,经激光合金化和层,使钢的耐磨损能力比未经处理的钢提高了倍。激光技术的应用前景激光是种清洁的绿色能源,生产效率高成本低,加工质量稳定可靠,具有良好的经济效益和社会效益。世界各国尤其是工业发达国家,都在大力推广应用激光加工技术。据统计,年全球的激光技术产业营业额高达亿美元,我国的激光产业约亿美元。在激光产业规模上我国远远落后于世界同行业水平,这也与我国的研究水平很不相称,主要问题是实际应用,特别是制造水平上存在差距。激光器的光束质量是决定激光技术应用的关键,我国生产的激光器对光束质量还没有明确印定。另外,激光技术是多学科多专业的交叉,还有与之相关的技术配合衔接等问题,也影响到其应用。重视光束质量,提高激光器的制造水平,深人进行应用研究,才能赢得市场......”。
3、“.....随着我国机械制造汽车制造业的大批量高效率高质量的生产线建设要求与发展,人员素质水平的不断提高,利用激光技术提高性价比,降低生产成本,定会使激光技术的应用像计算机样普遍。第章激光加工中闭环控制技术激光加工控制激光加工的目标就是获得最优的工艺参数,如材料去除率,表面质量及尺寸精度,从而更经济地生产出高质量零件。可用烧蚀面的生成与扩展这两个参数来表示激光加工,如图所示,烧蚀面的尺寸和传播速度决定了材料去除率,烧蚀面的几何形状决定了表面质量和尺寸精度。激光加工的典型状态变量钻孔时为孔深度,切割时为切口深度,雕刻时为锥度。目前,大部分激光加工还依赖费时的试错法来获得仅适合于特殊用途的工艺参数。这种方法不能获得加工中的动态变化,也不能获得最佳的工艺参数。为了克服上述缺点,在激光加工中引进了闭环控制技术实时用传感器检测出些参数如电流或电压的变化,并分析......”。
4、“.....基于火花簇射观察的间接监控系统图基于火花簇射观察的控制系统激光切割如图所示,将摄像机安装在金属工件的下方,观察火花簇射和熔化金属流,。切口壁表面粗糙度和束流的变化会影响火花流及熔化材料流。在这种间接方法中,火花簇射可分成两个区域密集的圆锥体区和发散的圆锥体区。测量结果和逻辑操作指令输入由评估器与规则基组成的决策系统。决策系统的输出结果传入能设置适当命令的接口,从而调整工艺参数如激光功率相对速度和气流。基于温度估算的自适应控制技术根据普朗克定律,用光二极管测得的热辐射能转换成烧蚀面温度值。图所示的实验装置中,将二极管与激光束呈角安装。二极管所得的温度值与切口质量相比较,推导出经验关系式,并作为自适应控制模型,以保持获得切口形状所需的温度常数。为了补偿印准与实际温度之间的误差,必须不断地改变相对运动速度。但烧蚀面发出的火花可能导致温度测量值失真,从而难以控制......”。
5、“.....但由于将信号转换成温度所需计算次数自适应控制逻辑,及计算机硬件的限制,整个系统将是增益非常低的稳定的响应慢的控制系统。分析与讨论以上介绍的六种主要方法比较如表所示。如下因素影响着传感技术的效益响应时间分辨率传感器模型的有效性和强度。响应时间在很大程度上决定了传感器的采样速率。由单个光二极管或压电晶体组成的传感器,其响应时间通常小于。由于图像处理需要大量的计算,光二极管阵列传感器扫描整个阵列产生图像需左右。传感器的分辨率对测量精度有很大的影响,单个光二极管或压电晶体构成的传感器仅能对烧蚀面状况信息进行累积,焦平面阵列或摄像仪能提供烧蚀面形状及温度分布的详细信息,但需要较长的响应时间。所以,在选择传感器时必须综合考虑分辩率和响应时间两因素。传感器模型也是传感测量技术的个重要方面。超出规定的测量范围,经验关系式就不能获得精确的测量结果。而且,经验关系式模型仅能提供定性结果......”。
6、“.....为了改善覆盖激光系统整个工作范围内的精度,必须用定量模型来描述入射光子或声辐射与烧蚀面几何形状间的关系。例如,文献采用波动方程模型分析声辐射,文献采用热传导模型分析激光雕刻时的温度场。强度决定了传感器抗外界干扰的能力,由于烧蚀面区域内其它物质的辐射,造成干扰,所以热辐射测量结果易于出错。光二极管不能区别由高温表面发出的辐射与其它源所发生的具有相同波长的辐射。测量声辐射的传感器则易受如下因素影响气流颤动气体温度以及材料蒸汽或等离子体与气流的混合。结束语通过对激光技术及其产品的研究,了解了激光的基本知识激光的发展,激光的些产品。使我们进步对激光技术有了更感性的认识。从激光的发现到其产品的研制及在工业上的应用的深究,使我们从本质上搞清楚了激光技术产品的工作原理及应用。鸣谢在本文的创作过程中得到了很多朋友的帮助,其中特别要感谢国玉英老师在百忙之中能抽出时间为本文作结构上的指导......”。
7、“.....在此学生不胜感激,特此向国老师表达感激之情。此外,在短暂的大学三年中勤勤恳恳的老师们教会了我大量的知识,他们作为老师进了他们大量的心血,付出了无数的汗水,学生在此表示忠心的感谢,对所有帮助过我的老师和同学表示感谢,转换成实际加工变量,如切削的深度或锥度,与印准给定值比较,利用其差值作为控制量,进而自动调节激光器的工作参数,如谐振电流或光束扫描工件运动速度,以保证加工精度,并做到工艺参数的最佳。图激光加工中的烧蚀面闭环控制技术激光束空间分布的闭环控制在所有的工艺参数中,影响最大的是激光功率及其在空间与时间域上的分布。些学者对激光功率及光束空间分布的实时诊断与控制进行研究,。通过扫描横穿光路的金属丝或转动反射镜,用激光束分析仪就能测量出激光强度。将金属丝或反射镜扫描信息转换成电压信号,分析后就可得到激光束空间分布图......”。
8、“.....光束分布图可用辅助诊断激光谐振腔的调整,即调整谐振腔中的光学镜位置,就可补偿被测光束分布图与印准图之间的误差,如图所示。图激光束功率控制示意图通过分析会聚聚焦和发射光束的图像,就能评估出聚焦透镜及光束传递系统的性能。所测量的参数包括聚焦功率密度焦点直径工作距离和光束发散角。具有闭环控制的能使激光功率波动最小,通过调整激光腔的电流就可对误差进行补偿。激光束分析提供了检测和控制光束波动的快速测量方法,但没有直接考虑烧蚀面或热影响区的实际状况,对加工干扰不敏感,如材料杂质,等离子体形成熔化层形成气流波动及速度。在加工控制环中,监控光束强度并保持其稳定,但并不能确保加工过程定稳定。光二极管阵列的图像控制使用光二极管阵列,可获得烧蚀面的图像。旦产生图像,就可确定烧蚀面几何形状的些特征值。如图所示,波动窗将烧蚀面的图像反射至摄像仪。根据图像形状及亮度的不同......”。
9、“.....这种自适应闭环控制可用于监控并调整激光切割的工艺参数,如激光工件运动激光头及辅助气体压力。图同轴观察烧蚀面的实验装置焦平面阵列摄像仪控制系统肖特基二极管矩阵的焦平面阵列摄像仪可对激光雕刻加工中的烧蚀面进行红外成像。如图所示,摄像仪与激光之间成角,即非同轴放置。图激光雕刻过程中的红外成像装置每个二极管检测到的光子流转变成温度值用定律。所有二极管温度累积就形成烧蚀面的温度场。沿雕刻中心线温度场的测量结果表明,烧蚀面温度场可分为三个区温度急剧上升区,高温稳定区和温度下降区。在已知工件材料特性时,如熔化气化温度导温率辐射率和吸收率,就可根据图像计算出雕刻深度。声辐射监测技术图测量声辐射的实验装置图监测反射镜振动的装置如图所示,压电传感器紧贴在铜镜背面,从烧蚀面反射的激光束冲击镜面而产生振动。随着光束焦点位置移至光学元件工作距离之外时,振幅也随之增加......”。
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