碳鋼激光打微孔質(zhì)量控制技術(shù)研究.pdf

1、利用激光在金屬材料上進(jìn)行加工孔的技術(shù)有著突出的特點(diǎn)，如加工精度比較高、加工效率比較高、加工成本相對(duì)比較低的綜合技術(shù)，在激光應(yīng)用方面，它是最先在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用的技術(shù)，也是利用激光進(jìn)行生產(chǎn)加工的主要技術(shù)領(lǐng)域。隨著近代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，使用硬度大、熔點(diǎn)高的材料越來(lái)越多，而傳統(tǒng)的加工方法已不能滿足某些工藝要求。
　　本文針對(duì)激光加工領(lǐng)域中激光打微小孔時(shí)存在的不足，結(jié)合激光打孔的實(shí)際情況，以及激光與被加工材料之間相互作用的關(guān)系，研究

2、分析激光光束能量作用于被加工金屬材料上的過(guò)程，構(gòu)建激光在金屬材料上進(jìn)行孔加工的溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，編寫分析程序，并嵌入到ANSYS有限元分析軟件的后處理程序中，利用該軟件對(duì)被加工材料碳鋼的激光打微孔過(guò)程中的溫度場(chǎng)變化進(jìn)行了仿真分析，為優(yōu)化激光打孔工藝參數(shù)提供了理論依據(jù)。
　　在理論分析的基礎(chǔ)上，利用數(shù)控YAG激光多功能加工機(jī)以碳鋼為主進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，選用不同厚度、不同材料進(jìn)行激光打孔試驗(yàn)，系統(tǒng)分析了激光功率、激光脈沖寬度、激光重復(fù)頻率

3、、輔助氣體、離焦量等對(duì)小孔的上、下孔徑及錐度的影響，比較并分析了模擬值和試驗(yàn)值，驗(yàn)證了有限元法仿真分析的可行性，提出了YAG激光在碳鋼上打微孔時(shí)各項(xiàng)工藝參數(shù)的選擇方法。
　　采用雙因素?zé)o重復(fù)的試驗(yàn)方法和無(wú)交互作用的正交試驗(yàn)方法分析了激光功率、激光脈沖寬度、激光重復(fù)頻率對(duì)激光打孔質(zhì)量的影響程度，其分析結(jié)果與計(jì)算機(jī)模擬仿真結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果相吻合，結(jié)果表明理論分析研究是正確的，分析研究了重鑄層形成機(jī)理，以及不同含碳量在激光加工時(shí)重