关键词： BP神经网络   遗传算法   电火花   机械加工   参数优化   粗糙度  

摘要： 针对电火花加工现行智能控制方式下,由于刀尖的震动幅值高,导致加工速度低和加工后零件表面粗糙度高的问题,提出基于遗传算法改进BP神经网络的电火花加工参数优化方法。通过分析电火花加工原理,构建基于BP神经网络电火花加工参数优化模型,以6个加工参数作为模型输入,以加工速度和零件表面粗糙度为模型输出,并将模型期望输出值和实际值之间的误差视作遗传算法的适应度函数,以适应度函数最小化为标准,获取最优权值与阈值作用于BP神经网络,实现电火花加工参数优化。实验结果表明,该方法最低加工速度仅为16.6 mm^(2)/min,表面粗糙度最高仅为6.7μm,有效提升了加工效率。

关键词： 氧化铝基板   激光加工   微铣削   复合加工  

摘要： 基于氧化铝共烧基板难加工问题,提出激光辅助微铣削的复合加工方法。研究了纳秒激光加工氧化铝共烧基板的形貌、尺寸以及残留变质层机械特性之后进行铣削试验。结果表明,紧密结合的氧化铝颗粒在激光的作形成疏松的变质层附在基体表面。槽的刻蚀深度随激光功率的增加和扫描速度、填充间距的减小分别在170~537μm、167~493μm和170~303μm有着不同程度的增加,而刻蚀宽度在515~643μm内变化。激光改性后基板残留变质层的整体硬度降低82%~96.2%,最小可达53.9 HV。与纯铣削相比,激光-微铣削后刀具使役性能提高,切削刃和刀具轮廓基本完整,且加工后表面粗糙度降低60%~65%,最小达0.204μm。

关键词： 织构几何参数   润湿性   多元线性回归   激光加工   钛合金  

摘要： 目的研究表面织构几何参数对超疏水钛合金表面润湿性的影响规律。方法利用纳秒激光在钛合金表面构筑不同织构间距、边长和形状的微织构,通过氟硅烷改善钛合金表面的润湿性;借助电子扫描显微镜(SEM)观察钛合金表面织构,利用接触角测量仪表征织构表面接触角;通过多元线性回归方法研究织构参数对钛合金表面润湿性的影响规律。结果氟硅烷改性试样表面静态接触角达到150°,满足超疏水要求,各织构表面滚动角基本稳定在4°~11°,满足疏水要求。当钛合金表面织构间距在0~0.6 mm变化时,织构相对试样表面的占比从80%至20%发生不等变化,随织构占比的减小,织构表面静态接触角明显下降,滚动角呈上升趋势。当织构边长在0~0.6 mm变化时,液滴在不同织构图案上的接触角变化并不一致,正方形钛合金表面接触角从164.6°增加到170°,而圆形、三角形钛合金表面接触角减小,分别从166.9°降低到162.1°、从169.6°降低到160.2°,滚动角呈先增后减的趋势。结论织构几何参数变化对试样表面润湿性有显著影响。织构间距不同会改变织构占比,织构图案几何特征的不同会影响表面润湿性,并且表面润湿性随织构面积的改变而显著变化。通过研究典型织构几何参数对表面润湿性的影响有利于进一步深入理解织构特征对表面润湿性的影响,为未来设计具有多元功能化的表面结构具有重要意义。

关键词： 电梯   钣金件   激光切割   激光焊接   激光刻蚀  

摘要： 激光加工在电梯钣金件制造领域的应用涵盖了精密切割、高效焊接及复杂图案的精细刻蚀等。然而,激光加工技术在实际应用中亦面临诸多技术难点,例如工艺参数复杂、加工深度局限、热量对材料性能的影响、材料适应性有限等。介绍了在电梯行业中常用的激光切割、激光焊接、激光刻蚀等激光技术的技术要点与研究进展,分析了激光加工在电梯钣金件制造领域应用的显著优势与存在的问题,并展望了激光加工在未来电梯钣金件制造领域应用中的广阔发展前景,旨在为电梯制造企业提供有价值的参考和启示。

关键词： 微织构   单晶硅   摩擦磨损   激光加工   摩擦因数   磨损率   摩擦生热  

摘要： 目的提高单晶硅的减摩耐磨性能。方法利用紫外激光在单晶硅试样表面刻蚀不同形状,间距为0.1、0.2、0.3 mm,宽度为0.2 mm的织构。基于MRTR-1摩擦磨损实验机,研究干摩擦条件下织构参数对单晶硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察单晶硅表面织构的微观形貌和磨痕形貌,用电子天平称量实验前后试样的质量,并计算磨损率,通过Ansys有限元软件模拟仿真试样表面应力和摩擦生热的温度分布。结果与无织构相比,刻蚀表面织构均能不同程度地降低试样的磨损率,磨损率从0.012 mm^(3)/(N·m)降至0.008 mm^(3)/(N·m);部分表面织构试样的摩擦因数下降,低于0.14;单晶硅试样的磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损。仿真结果表明,织构试样的平均等效应力均大于无织构试样,在单晶硅试样表面加工织构会影响其表面整体性,容易出现应力集中现象;织构试样表面高于环境温度的区域面积小于无织构试样,且试样表面的最高温度与摩擦因数呈正相关。结论在单晶硅表面加工织构,可以有效提高试样的耐磨性能,合适的织构参数还能够降低摩擦因数。通过加工表面织构,一方面可以影响试样的整体性,另一方面能够改善试样的散热性能。

关键词： 中文核心期刊   激光技术   激光医学   激光器件   生物科学   应用研究领域   激光加工   医疗卫生  

摘要： 《应用激光》创刊于1981年,侧重于激光技术在我国工业、农业、科学研究、医疗卫生等各方面应用的综合性中文核心期刊。是上海科学院主管,上海市激光技术研究所有限公司主办;国内外公开发行。1征稿内容刊登激光技术与应用研究领域最新的研究成果,主要包括:激光加工与工业应用、理论分析与实验研究、激光器件与元件及激光医学与生物科学等。2来稿要求2.1题目、摘要等文稿内容具有创新性、科学性和实用性。要求文字精练、用词规范、图表清晰、结论可靠。

关键词： 特种加工技术   课堂革命   岗课赛证   航空发动机制造技术  

摘要： 针对传统《特种加工技术》存在的问题,基于航空发动机制造技术领域技术技能人才培养的要求,文章对《特种加工技术》课程开展了全方位的改革与实践,主要通过课程在人才培养方案中的重新定位、课程教学内容的模块化重构、工作过程导向的教学实施方案、一课多师的校企联合施教模式、线上线下混合式的教学改革探索、多元多维的教学评价模式等,为同类专业的课程改革提供借鉴与参考。

关键词： 金刚石   缺陷密度   激光加工   横向外延  

摘要： 单晶金刚石是一种具有众多优良性能的晶体材料,被誉为终极半导体,随着5G和大数据时代的到来,高质量单晶金刚石成为了当代炙手可热的半导体材料。然而目前市面上的单晶金刚石存在着缺陷密度高,晶体质量差的问题,严重制约了单晶金刚石在半导体领域的发展。针对上述问题,通过激光加工制备出栅格状图形化的预结构金刚石衬底,并横向外延(Epitaxial-Lateral-Overgrown,ELO)得到了缺陷密度降低了25倍的生长层。对突破金刚石在尖端领域的晶体质量限制,具有重大指导意义。

关键词： 高精度模具加工   机械制造   精密铣削   电火花加工   激光加工  

摘要： 高精度模具加工技术作为先进制造业的重要支撑,在机械制造领域发挥着关键作用。通过对精密铣削、电火花加工和激光加工等技术的应用分析,可实现模具加工精度和表面质量的显著提升。实验表明,采用五轴联动加工中心结合超硬刀具,可将模具表面粗糙度降至Ra 0.2μm以下;采用电火花加工与激光技术的复合应用,使得微细结构加工精度提高了30%。这些技术的综合运用不仅提升了模具寿命,还大幅缩短了产品开发周期,为机械制造业的高质量发展提供了有力支撑。

关键词： 激光加工   高效激光划刻   动态振荡扫描   表面微槽加工   飞秒激光  

摘要： 飞秒激光刻蚀加工具有精度高、热效应小等优势,但较低的去除效率却成为了限制其广泛应用的主要障碍。近年来,优化激光扫描策略以提升加工效率的研究得到了广泛关注。为提升石英玻璃表面微槽刻蚀的效率,提出了振镜高速扫描和运动平台慢速直写相结合的复合扫描策略:在运动平台实现预定轨迹划刻的同时,激光焦斑在扫描振镜控制下高速振荡扫描。实验表明,平台移动速度和扫描振荡幅度等参数对石英玻璃表面微槽刻蚀的效率有显著影响。与传统激光刻写相比,在相同激光功率和相同移动速度下,基于动态振荡扫描的刻写深度有10倍以上的提升。通过改变振荡扫描路径在不同位置的辐照时间占比,验证了该技术具有对微槽截面形状进行调控的能力。基于动态振荡扫描的高效激光划刻技术有望为各种表面微结构的高效加工带来新的机遇。