机械加工表面微观形貌激光测量分析仪的设计

提出了用于测量加工表面微观轮廓高度的高频亮度调制、同源频率合成、软件鉴相的激光相位微距测量方法 ,提出了开放式PC系统结构。介绍了机械加工表面微观形貌激光测量评价仪的原理、测量电路设计与数字信号处理软件设计。该方法具有分辨率高、动态响应快、评价指标参数多样且可扩充等特点。     

岩石表面微观纹理的激光测量方法及分形

开发了一种采用激光三角测量技术的微观测量系统，对花岗岩和玄武岩等岩石表面微观纹理进行测量，分析了测量系统各种误差的干扰因素．利用Matlab平台，采用盒子计数法对各种表面曲线进行分析，得出表面微观纹理的分形维数．研究结果表明，玄武岩、花岗岩和卵石的表面微观纹理粗糙程度由复杂到简单．并提出了路面石料选材的分形维数指标，可...     

球墨铸铁曲轴的激光热处理

采用自制的千瓦级曲轴激光热处理设备，对球墨铸铁曲轴进行了激光表面热处理，研究并探讨激光热处理的各种参数及曲轴表面状态对硬化深度、宽度、硬度、耐磨性及微观组织的影响，并给出一组较佳的工艺参数及试验结果。     

三维曲面激光双三角测量法

三维曲面轮廓的测量，传统方法都是采用表面轮廓仪或三坐标机测量，改进的方法有的是将激光三角测量头装在三坐标机上代替触针从而实现非接触测量，但这种改进方法仍然受到三坐标机本身的限制。本文在深入研究激光三角测量原理的基础上，提出了一种三维曲面的激光双三角测量法并给出了设计要点。     

激光切割表面三维形貌的分形特征

利用白光干涉仪测量激光切割碳素钢表面轮廓数据,应用分形几何学分析激光切割表面的三维形貌特征.采用盒计数法计算激光切割表面的三维分形维数.结果表明：不存在一个超越尺度范围普适的分形维数,只有当尺度r小于轮廓最大高度Ry,才表现出分形特征.对同一激光切割表面进行表征时,同尺度的Ra沿厚度方向变化波动较大,分形维数Db能够对整体表面形貌的复杂程度有着较稳定的表征.分析激光切割表面的三维形貌特征,分形维数表征激光切割表面微观结构的复杂程度,表面粗糙度可对激光切割表面轮廓高度特性进行辅助评价.     

空间分辨光谱测量研究准分子激光对Al表面的烧蚀

采用空间分辩光谱测量技术，研究了３０８ｎｍ紫外激光烧蚀Ａ１表面发射粒子的动力学过程。通过测量溅射粒子发射光谱中Ａ１（Ⅰ）３９６．１和Ａ１（Ⅱ）２８１．７ｎｍ线强度的空间分布，以及激光能量密度和不同烧蚀环境压力对它们的发射强度空间分布的影响，讨论了紫外３０８ｎｍ激光溅射Ａ１表面发射粒子的微观过程。认为Ａ１原子和Ａ１离子的激发机理不完全相同，它们除被等离子体中的高能电子碰撞激发外，Ａ１离子和电子的复合，也是引起Ａ１原子激发的一个重要通道。     

空间分辨光谱测量研究准分子激光对AI表面的烧蚀

采用空间分辨光谱测量技术，研究了３０８ｎｍ紫外激光烧蚀Ａｌ表面发射粒子的动力学过程。通过测量溅射粒子发射谱中Ａｌ（Ｉ）３９６．１和Ａｌ（Ⅱ）２８１．７ｎｍ线强度的空间分布，以及激光能量密度和不同烧蚀环境压力对它们的发射强度空间分布的影响，讨论了紫外３０８ｎｍ激光溅射Ａｌ表面发射粒子的微观过程。认为Ａｌ原子和Ａｌ离子的激发机理不完全相同，它们除被等离子体中的高电子碰撞激发外，Ａｌ离子和电子的复合，也     

利用激光散射原理测量零件的表面粗糙度

运用激光束在加工表面上的散射原理,通过对国内外现有测量方法及测量仪器的研究分析,提出了利用激光散射原理测量表面粗糙度的方法,这种方法作为表面粗糙度的在线测量具有很好的应用前景.     

光学薄膜表面激光等离子体参量干涉测量原理

该文全面地讨论了径向轴对称激光等离子体的物理参量的测量原理。提出了应用马赫－曾德尔激光干涉装置测量光学薄膜表面激光等离子体折射率分布的方法。以等离子体折射率作为突破口，依据等离子体形成机制、逆轫致吸收、Ｓａｈａ方程、等离子体状态方程和Ｇｌａｄｓｔｏｎ－Ｄａｌｅ公式等，建立了一套诊断等离子体参量，包括温度、密度、压力、电离度、电子密度、吸收系数和光学厚度等的理论方法。     

一种转动容器中磁流体液表面形貌测量方法

针对旋转容器中磁流体液表面形貌测量,提出了一种基于线型激光同步斩波调制投影的多步测量方法。采用与容器同步转动窗口斩波调制的线型激光投影方法获得了稳定的磁流体表面投影线,同时采用长时间多圈测量的平均和亮度增强效应,获得了高亮度和对比度的磁流体表面投影线;采用高透光率的亚克力盖板,实现了磁流体密封与高透光测量的双重功能,研究并给出了考虑亚克力板折射率对测量结果影响的磁流体高度测量公式;构建了磁流体形貌测试实验台,并开展了不同转速、不同磁场强度下磁流体的形貌测量验证实验,通过多组实验测量提高精确度,并与理论分析进行磁流体变化规律对比验证。通过这种实验方法可测量在旋转运动中的磁流体表面形貌,真实反映磁流体受到磁场、离心力作用下的运动状态。     

激光靶冲量形成及实验研究

文中分析了激光与靶表面相互作用过程中表面压力的产生和靶冲量的形成，并应用靶摆偏移技术，测量脉宽１５ｎｓ的低能量、高功率ＹＡＧ激光作用于不同材料靶表面的位移，获得了不同作用条件下的冲量以及冲量耦合系数。     

硬质合金激光铣削工艺与机理研究

在分析脉冲激光铣削材料去除机理的基础上,系统研究了激光单脉冲能量、重复频率、激光束扫描速度和辅助吹气压力等工艺参数对硬质合金激光铣削量和质量的影响,观察不同工艺参数条件下激光铣削的表面微观形貌。通过激光铣削工艺分析,可利用较优的激光铣削工艺加工各种硬质合金试样。     

选区激光熔化铜合金纳米力学性能实验研究

针对选区激光熔化铜合金成形微观力学性能,采用正交实验设计方法,研究了不同工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间距)对成形样件纳米压痕硬度的影响.通过方差分析,得出了不同工艺参数对其纳米硬度影响程度,从而为选区激光熔化成形工艺提高零件表面微观力学性能提供理论指导.     

激光扫描粗糙度测量仪的研制

介绍激光扫描粗糙度测量仪的测量原理、结构及结果。本测量仪根据激光在工件表面的反射散射原理,应用激光扫描技术、数据采集、A/D转换和定标曲线的计算机拟合,整个测量过程在单板机控制下自动完成。测量粗糙度Ra的分辨率为0.001μm,测量重复精度为0.006μm。     

摩擦副表面的激光复合处理方法

日前由江苏大学完成的“摩擦副表面的激光复合处理方法”被授予发明专利，该发明适用于摩擦副表面的激光复合处理，特别是内燃机气缸孔表面的处理，可在气缸孔表面形成耐磨的硬化层和可供润滑的微观几何形貌．该技术对磨损最严重的区域进行激光复合处理，形成具有微压力室效的一系列微观凹腔和耐磨抗冲     

犁铧钢仿生表面对水接触角的研究

为了提高犁铧钢表面对水的接触角,利用电子显微技术采集荷叶表面微观形貌,运用图像边缘Sobel算子提取其特征,在犁铧钢表面进行仿荷叶表面微观形貌的激光刻蚀处理。单因素试验中,激光刻蚀各因素对犁铧钢与水接触角的影响满足二次曲线规律变化,确定了接触角提高的范围。通过正交试验,建立了接触角与各因素间的回归模型,确定了最优工艺参数组合,即图像阈值为125、图像比例为29%和电流为13.3A,其最优接触角为75.50°。     

齿轮激光深熔焊接的研究

本文采用高功率CO_2激光焊接组合齿轮;研究了激光焊缝质量与激光焊接工艺参数的关系;采用金相显微镜和扫描电镜观察分析了齿轮激光焊缝区的微观结构;测量了焊缝区的显微硬度分布.文中对齿轮激光焊缝区的缺陷(如裂纹、气孔等)作了较详细的研究,并对激光焊接试样作了拉伸和弯曲试验.     

激光清洗对不同基体材料损伤行为研究

为了深入研究激光清洗对基体材料性能的影响效果，采用碳钢和不锈钢作为研究对象进行激光清洗试验。通过白光干涉仪测量清洗厚度和表面粗糙度，采用金相显微镜观察基体截面微观组织结构，利用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)和X射线能谱(Energy dispersive X-ray spectroscopy, EDS)检测清洗后表面形貌及元素含量，采用显微维氏硬度计测定试样截面硬度。结果表明，当激光功率为180 W,脉冲宽度240 ns,重复频率500 kHz时，经过3次往复清洗后，碳钢、不锈钢表面污染层被完全去除，并对基体表面具有部分清洗作用；45钢、304和316L不锈钢的清洗厚度分别为20μm、11μm和10μm;激光清洗后表面呈“犁沟”形貌。在激光清洗作用下，不同材料的基体显微组织、成分分布及硬度值没有发生改变，说明激光清洗不会对基体材料造成损伤，清洗后基体力学性能保持稳定。     

SMT中BGA芯片管脚共面性在线测试方法的研究

以BGA芯片为例,成功地将激光线结构光传感器用于表面安装技术中管脚共面性在线测量。提出并研制了测量实验系统,建立了测量系统数学模型。提出了以接触面为基准平面的管脚共面性评价方法,并对测量系统的动态误差进行了实时修正。为实现在线测试提供了方法和理论依据。     

基于三维激光传感器的圆柱度测量新方法

介绍了由三维激光位移传感器、激光线光源、编码器式拉伸位移传感器以及步进电机搭建的三维激光扫描测量系统.该系统可以一次测得圆柱体的三维图形、某一位置的圆跳动以及圆柱度、轴线直线度等参数.阐述了该三维激光测量系统的结构组成和工作原理,给出了圆柱度误差的具体测量评定过程,并基于LabVIEW开发平台设计出了轴类零件表面形状误差测量软件.