激光切割的功率控制及其与运动的同步控制

为了使得激光功率跟随加工速度按照所需比率同步变化,建立了材料单位面积激光功率与切缝深度、激光器控制信号与输出功率间的函数关系.结合闭环控制策略,实现了任意材料、任意有效切缝深度下的激光功率控制以及激光功率与运动的精确同步控制.实验结果表明:该控制算法能够保证一致的切缝深度,获得均匀一致的切割质量;其功率控制精度约为1.47%,切缝深度误差在1%以内.     

工艺参数对激光切割工艺质量的影Ⅱ晦

随着科技的发展,国内汽车制造业在材料加工方面逐步引进激光切割技术,激光切割加工是一项极为繁杂的过程。通过汽车冷轧钢板激光切割实验,分析激光切割工艺参数对粗糙度、挂渣以及切缝宽度等切割质量的影响。     

激光与空气等离子弧切割镁合金的试验研究

利用高功率固体脉冲Nd:YAG激光和空气等离子弧对4 mm厚的AZ31镁合金板进行了切割试验.通过光学显微镜观察分析切缝及断面的宏观形貌和微观组织,结果表明:激光切缝窄细平直,断面波纹小且分布规律;空气等离子弧切缝较宽,且切割断面容易氧化.两种方法切割镁合金断面都形成有重熔层,激光切割重熔层厚而致密,与母材交界处无明显的热影响区;空气等离子弧切割重熔层较薄,内部有大量气孔和残渣,切缝中、下部有明显的热影响区,最宽处达50μm.为提高镁合金切割加工质量提供理论依据.     

激光切割工艺参数对切割樟子松切缝效率的影响

激光加工在木材加工中的应用越来越广泛,具有传统机械加工不可比拟的优势。影响激光切割木材效率的因素主要有切割机参数和工件的性质,由于木材的性质很复杂,并且激光切割时的镜头高、功率、切割速度等参数具有交互作用,造成三因素同时作用的显著性不明显,使激光切割木材的效率不易控制。为获得更理想的切割效率,对激光切割木材的工艺参数进行了试验研究。为了减少各种因素交互作用的影响,细化加工参数,分析镜头高和功率二因素对切割缝深的影响程度,以樟子松为例,采用二因素完全随机重复试验方法,在切割速度一定的条件下(v=100 mm/s),确定镜头高和功率对缝深的影响。通过方差分析以及多重比较分析,确定合理的参数为功率41.6 W、镜头高6 mm,或者功率65 W、镜头高6.5 mm。在此条件下可得最大切割缝深为4.5～6 mm。     

激光切割对铝合金材料的力学性能影响分析

为了探索激光切割技术对铝合金材料力学性能和疲劳性能的影响,采用试验分析方法,用机械铣削和激光切割方法分别制备了两类试件,对其进行了拉伸试验、疲劳寿命试验以及切割表面质量评估。对比分析了两种加工方式对其力学性能和疲劳寿命的影响,分析结果表明:经过激光切割后铝合金材料的抗拉强度、延伸率均有所下降,但屈服强度稍有增加;激光切割后的疲劳寿命比机械铣削试件疲劳寿命短,但切缝若经过打磨处理,其寿命又高于不打磨的试件寿命;同时通过表面精度测量分析,激光加工铝合金虽然存在挂渣,但仍有较高的表面质量。     

同等功率下不同直径喷嘴射流切割性能的分析

利用自行研制的前混合式磨料射流切割机,对多种直径喷嘴射流在非淹没环境下切割铝板的性能进行了对比试验研究,探讨了射流直径对切缝宽度、切深和切割比能耗的影响.实验发现在射流功率相等的条件下,0.60mm圆射流代替1.84mm圆射流进行前混合式磨料射流切割实验,可有效地提高切割深度,大大降低切缝宽度和切割比能耗.     

基于望小特性不锈钢304板材激光切割工艺优化

为提高304不锈钢切缝表面的光洁度、减少毛刺量,进行了3 mm厚304不锈钢的光纤激光切割工艺试验。以激光功率、切割速度、保护气压和离焦量为影响因素,以切缝刮渣高度和倾斜区占比作为评价指标,构建正交试验方案L_9(3~4),研究工艺参数对切割质量的影响规律并优选最佳工艺参数。根据正交试验极差与方差分析得到工艺参数对刮渣高度的影响为激光功率>保护气压>离焦量>切割速度,工艺参数对倾斜区占比的影响为激光功率>离焦量>切割速度>保护气压,并分别得到了最小刮渣高度及最低倾斜区占比的工艺参数组;利用望小信噪比法对评价指标进行多目标综合优化,得到综合最优工艺参数组。试验验证表明望小信噪比法适用于激光切割工艺参数的优化。     

提高激光切割精度的试验研究

分析了焦数比、聚焦光斑直径、辅助氧压和切割速度对 CO2 激光切割切缝宽度、切缝粗糙度等的影响 ,并用试验加以验证     

激光切割的基本原理及新进展

激光切割的原理及特性。激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面，在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目的。     

激光加工中加工缺陷的研究

激光加工中加工缺陷的研究张桂华（天津市激光技术研究所３００１９２）在激光切割中，光束直径在切割中使加工工件产生误差。激光束经透镜聚焦后，其光斑直径约为０．１ｍｍ，切割后留有至少０．１ｍｍ的切缝，这就使得工件尺寸产生大于０．１ｍｍ的误差。为了解决这一缺...     

一种改善激光切割表面质量的预估控制方法

激光切割质量的优劣是指切割尺寸精度高低和切割表面质量的好坏,而切割表面质量又以切口宽度及切口表面粗糙度、热影响区的宽度、切口断面的波纹和切口断面或下表面有无挂渣等为衡量指标.为进一步提高激光切割表面的质量,通过对激光切割的加工件表面轨迹进行数据采集和分析,提出了随加工物件平整度动态调整激光切割喷嘴位置的系列预估控制算法,以达到补偿提高切割精度的目的.并利用计算机仿真实验,验证了该方法能够有效地修正实际切割轨迹,从而提高激光切割的精度和质量,证明该方法可行.     

连续变参数法激光非平面加工试验研究

采用连续改变激光切削参数的方法，研究了切割条件对切口形状和尺寸的影响及切口控制方法．在试验中．通过连续改变激光移动速度、输入功率和激光束焦点相对试件表面的位置，来模拟生产实际中激光切割非平面板材的过程，得出随着激光束移动速度的增大或输入功率的减小，去除量不同程度地减小．以及焦点位置连续变化对应切口宽度的变化分布．试验参数分别设计为线性和二次方2种输入方式．在4种厚度的板材上进行．试验分析结果表明了该方法对激光切割非平面板材的有效性。     

模具型腔精加工粗糙度预测模型与加工量优化

利用二次回归通用旋转设计方法建立了模具型腔精加工的表面粗糙度预测模型,分析了精加工中轴向切深、径向切深、每齿进给量、切削速度等加工参数对表面粗糙度的影响.并采用遗传算法实现了切削用量的优选,从而达到了在特定的条件下预测和控制模具型腔表面粗糙度的目的.     

移动智能体网络的优化功率控制及同步

从网络拓扑结构连通性与网络整体同步行为的内在关联出发,提出一种移动智能体网络的功率控制策略.首先确定满足网络拓扑结构连通的最小感知半径;其次以提高整个移动智能体网络的拓扑结构抗毁性为优化目标提出一种代价函数,在最大功率限制下的最大感知半径及保证连通的最小感知半径的范围内采用粒子群优化算法(PSO)予以优化,寻求同时满足网络连通性与抗毁性需求的个体感知半径;随后基于该控制策略,以个体感知邻域内运动方向偏差最大的2个邻居个体运动方向的中值作为个体下一时刻的运动方向,研究了移动智能体网络的快速同步问题.仿真结果表明:通过调节个体感知半径,移动智能体网络的功率控制和抗毁性能得到了提高.     

可调谐半导体激光器的动态波长切换控制

对单片集成半导体光放大器(SOA)的取样光栅分布布拉格反射型(SGDBR)激光器的动态波长控制技术进行了研究.设计的控制系统可对SGDBR激光器的前、后光栅节和相位节提供高同步精度的快速电流切换信号,使SGDBR激光器的输出波长实现ns量级的切换.同时,对SGDBR激光器动态波长切换过程中的瞬态效应进行了实验研究,在波长切换过程中精确控制SOA节驱动电流的关断时间,可以有效屏蔽SGDBR激光器在波长切换过程中出现的中间瞬态模式,从而改善SGDBR激光器的动态性能.     

插床的数控化改造

自行研制开发了基于PC机+PMAC运动控制卡的开放式三坐标CNC系统,对普通插床进行了数控化改造.该CNC系统采用模块化设计,具有实时加工控制、图形自动编程、列表曲线拟合编程、模拟仿真和加工轨迹动态跟踪显示等多种功能,已成功应用于罗茨泵系列转子异型面的数控化加工.     

多维激光切割机控制系统

阐述了一种五轴联动激光切割机控制系统的基本原理及结构,并对其中多微处理机结构的数控系统、示教装置以及激光焦点自动跟踪装置等作了介绍.