柱塞类工件表面激光加工实用装置的研制

发布时间：2020-11-11 13:49

　　 回转体类工件作为一种常见的机械类零部件,以主轴、柱塞、泵筒等形式应用于汽车、石化、航天等领域。对回转体表面结构的加工,主要是通过普通车床、雕刻铣床、加工中心等传统的机械加工设备,利用刀具对表面进行接触式加工。而采用传统的机械加工方式,在回转体类零件表面加工复杂的表面形貌尤其是非对称结构,存在一定的困难。随着科技的进步,当前多轴加工技术日渐成熟,将有效的解决上述问题。然而多轴数控加工中心及刀具的自身造价,将带来零件制造成本的提升。而且,受刀具自身尺寸限制,不适合加工较小尺寸的表面结构,同时,刀具的磨损也将增加生产成本。当前,激光加工作为一种先进的加工方式,具有非接触式、能量集中、对环境造成的污染小等优点,已经被广泛地应用于工件的表面加工。基于激光加工对于工件表面加工的优势,本文以常见的柱塞类工件为例,针对其表面图形的加工,提出了用激光加工代替机械加工的方案,研制了柱塞类工件表面激光加工装置,采用旋转平移式双轴拼接加工方法,可以实现不同长度和直径的柱塞工件表面的图形加工。本课题的主要研究内容如下:首先,对柱塞类工件表面激光加工装置进行了系统的研究,包括机械结构、激光系统和控制系统,并对各个部分进行了详细的介绍。其次,利用COMSOL Multiphysics软件对激光加工过程进行仿真,研究了不同功率和扫描速度对温度场分布和加工深度的影响。最后,设计对柱塞工件表面加工的实验,并对拼接处的拼接效果以及加工深度进行检测,验证了加工装置的可行性和仿真结果的准确性。
【学位单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG665
【部分图文】：

图 2.1 激光加工装置组成示意图设计方案：对于激光系统，主要是对激光器和输图 2.2 激光系统设计方案设计方案：为了能使激光加工系统正常工作，要信号控制部分对加工内容进行参数化编辑的正确供电，控制系统的设计方案如图 2.3 所

图 2.2 激光系统设计方案的设计方案：为了能使激光加工系统正常工作，控需要信号控制部分对加工内容进行参数化编辑，统的正确供电，控制系统的设计方案如图 2.3 所示

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【参考文献】

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本文编号：2879263