关键词： CO2激光   光纤拉锥   激光加工   计算机控制  

摘要： 搭建了一个由计算机控制的CO2激光熔融拉锥系统,包括CO2激光器系统、电动位移平台和显微监控。分析熔融拉锥的理论模型,探讨拉锥速度和激光器功率对光纤锥腰直径的影响关系。并通过实验验证了锥腰直径单位时间随两者增大而指数型递减,与理论吻合。分析了热区变化对锥形区半径的影响,通过实验验证了热区变化可以改变锥形区形貌。结合以上理论和实验,以很高的成功率拉锥出最细可达1.4μm锥腰半径的光纤,整体实验装置加工光纤形貌的精度较高。

关键词： 飞秒激光   红磷   “冷加工”   烧蚀阈值  

摘要： 为了验证飞秒激光加工含能材料的安全性,本文以红磷作为含能材料替代物,从理论和实验上说明飞秒激光加工红磷"冷加工"和"热加工"的可控性。利用有限元软件分析了单脉冲飞秒激光作用到红磷表面后样品的径向和轴向温度分布,得到了红磷的热影响区域。通过实验结果验证了飞秒激光加工红磷样品时具有"冷加工"和"热加工"两个区域,分析了激光通量对"冷加工"和"热加工"的影响,确定了加工红磷样品的"冷加工"的激光通量范围,并计算得到了红磷样品的烧蚀阈值和脉冲累积因子。

关键词： 电火花加工   能量分配   加工性能   有限元仿真  

摘要： 随着“中国制造2025”的推进,加工技术不断发展,电火花加工因具有无接触和宏观作用力极小等优点,在各种加工方法中显现出优势。为了进一步提高加工质量和加工效率,国内外学者采用各种方法来研究放电规律。以有限元仿真为基础,综述了不同条件下,极间的能量流动、温度场分布、表面粗糙度、材料去除率以及电极耗损等的建模方法、初始条件和边界条件的确定。根据实际加工情况对传统模型进行修正,总结了加工性能随放电参数的变化情况,并对未来的发展方向提出一些展望,为进一步深入研究提供参考。

关键词： 传统制造业   主攻方向   转型升级   精密加工技术   激光加工技术   精密制造   技术壁垒   附加值  

摘要： 目前,我国传统制造业正处于转型升级的关键时期,具有高技术壁垒和髙附加值的高端精密加工是其中的主攻方向之一。随着用户对精度要求的不断提高,越来越多的企业开始注重相关的精密加工技术,其中,激光加工技术在市场上备受青睐。

关键词： 工具电极超声   谐振频率   混粉电火花加工   正交试验  

摘要： 为了探究工具电极超声振动在混粉电火花加工中的作用,设计了一套可调谐振频率的工具电极超声振动装置。用TC4合金作为工件材料,工件去除率和表面粗糙度作为指标,分别实施了常规混粉电火花加工和超声混粉电火花加工正交试验,通过极差和方差对试验结果进行分析。结果表明,工具电极超声振动能加快粉末颗粒在加工间隙的流动性从而避免粉末颗粒沉积引起的短路和拉弧放电,提高了加工的稳定性,去除率比常规混粉电火花加工提高了30%,表面粗糙度也有所改善。

关键词： 飞秒激光加工   微细流路   模压成形   模具   超硬材料   表面质量  

摘要： 目的解决微细流路芯片中微细流路制备时,传统加工工艺存在的效率低下等问题。方法采用飞秒激光加工碳化钨模具,进行工艺研究。对扫描功率、扫描速度、扫描层数等参数进行田口正交实验,研究其变化对加工表面质量及尺寸精度的影响。使用白光干涉仪测量了加工后表面的粗糙度,使用超景深三维显微系统测量了加工深度,并通过对结果的综合优化得出了最优工艺参数。结果在所选的25组工艺参数中,各参数的变化对表面粗糙度值影响不大,对材料加工深度影响最大的因素为扫描速度,影响最小的为激光功率。经过综合优化,最佳工艺参数组合为:扫描功率20 W,扫描速度200 mm/s,扫描层数25。结论随着飞秒激光功率的增大、扫描速度的减小和扫描层数的增加,加工深度都有显著增加。以最优加工参数加工而得的模具微凸起的上表面宽度为152μm,边缘整齐,通道深度为42.41μm,横压成形玻璃表面粗糙度值为0.164μm。研究结果为飞秒激光加工碳化钨微细流路提供了一定的参考。

关键词： 电火花加工   游离电极   损耗  

摘要： 电火花加工过程中存在的电极损耗会导致工具电极无法重复使用,严重制约加工成本的降低和效率的提高。针对该问题,提出了无电极损耗的基于游离电极的电火花加工方法。以工具电极为模板、以轴承钢球(GCr15)为游离电极,并采用磁场驱动游离电极在工具电极表面运动,与工件产生放电。同时,采用在游离电极周围添加磁性粉末的方式,提高游离电极与工具电极接触的可靠性和运动的稳定性。通过对游离电极形貌的分析,初步证明了该方法的有效性。

关键词： 激光技术   飞秒激光   超硬材料   加工机理   加工方法   刀具  

摘要： 飞秒激光加工与普通激光加工相比熔化区更小,热影响区几乎可忽略不计,同时其加工引起的冲击波及裂纹在通常条件下几乎不可见,因而被广泛应用于精密加工、生物体组织加工、特殊材料加工等方面,具有良好的发展前景。阐述了飞秒激光加工的机理,介绍了近年来国内外飞秒激光加工超硬材料的方法及应用研究成果,重点总结了近几年利用飞秒激光对超硬材料刀具进行加工和处理的方法,探讨了现阶段飞秒激光技术在超硬材料加工领域面临的问题、挑战及解决途径。

关键词： 冲液   电蚀坑   电弧运动   高速摄像  

摘要： 对内冲液条件下电火花加工放电弧柱的运动行为特征进行观测研究,间接观测了不同电流和脉宽条件下单脉冲放电产生的电蚀坑参数,并通过用高速摄像机直接观测了弧柱的运动情况。结果表明:冲液流速、峰值电流和脉冲宽度都会影响电弧柱的移动距离;在固定的脉宽和冲液流速条件下,弧柱的移动距离在某个峰值电流时达到最大。