关键词： 激光加工   KDP晶体   数值模拟   传输特性   石英玻璃  

摘要： 利用激光在KDP晶体中制作三维微结构是抑制高功率激光驱动器中横向受激拉曼散射效应的一种有效方法。为了解激光制作微结构可行性以及加工参数对制作精度、效率和成品率的影响，本文对超快激光与KDP晶体的相互作用机理、聚焦激光在KDP晶体中的传输特性进行了研究。结果表明，超快激光与KDP晶体的主要相互作用机制为多光子电离和碰撞电离等非线性效应，加工过程受材料吸收特性影响很小而与激光峰值功率密切相关。激光焦点峰值功率密度、光斑畸变和位置偏移是影响加工精度和造成晶体碎裂的主要因素，本文模拟计算出激光焦点位置与各激光参数之间的关系，利用软件补偿后可显著提高加工精度。E光焦点形貌会随着晶体光轴与入射激光夹角θ增大而发生畸变，其峰值功率密度随着θ的增大而迅速减小。当θ小于15°, E光焦点可使加工效率提升一倍以上;当θ大于30°，低能量加工其影响可忽略，高能量加工则极易造成晶体碎裂，应对E光进行屏蔽。 对激光加工KDP晶体组装层进行了实验研究。结果表明，组装层颗粒之间的相互干扰、加工过程中的内应力积累是影响加工质量的主要因素。应根据模拟计算结果优化颗粒间距，采用分段分次加工来消除内应力积累的影响。组装层隔光性能以吸收、漫反射和透射为主，透射光中散射光和平行光的比率约为5.8:1.2，散射角度约为39.6°。并采用此技术进行了飞秒激光切割石英玻璃研究，结果表明，为保证切割效率和提升切割质量，应尽量使用重复频率高、单脉冲能量较低，脉冲宽度尽量小的飞秒激光器。

关键词： 热误差补偿   表面轮廓   折曲   放电加工   制程   机床   电火花加工   佳作奖   数控系统  

摘要： 加工系统误差分析及其在加工策略上之应用作者:江浩宁毕业学校:中国台湾成功大学指导教师:王俊志加工效率与工具机精度为加工系统中影响产品尺寸精度与质量重要的两个因素,本文首先分析工具机误差分布特性对产品的影响,接着分析传统铣削加工制程与放电加工制程中因加工参数变化而产生的制程误差对产品尺寸误差之影响。

关键词： 激光加工   技术   应用   发展  

摘要： 激光加工的应用技术越来越广泛，就需要不断的提高和完善，阐述了几种常见的激光加工方法和应用，以及在我国的激光机前景和发展。

关键词： Hip implant   lubrication   micro pits   electrical discharge   DC motor   PI controller   particle swarm optimization  

摘要： Metal-on-metal articulation of hip implant suffers from friction due to the moving metal surface. Thus it would shorten the lifespan of the joint. One of the significant current discussions in biomedical field is to reduce the friction between the articulations surface. It was found that lubrication technique is applicable in order to reduce the friction. A surface texture which micro pits formation on the metal surface of hip implant then was found to benefits the lubrication performance. Due to many advantages offered by electrical discharge machining especially in micro machining, it is utilized for machining the micro pits in this research. Thus, this paper is proposing on machining and control method for this purpose in terms of workpiece placement, coordination and orientation related to the electrode of the electrical discharge machining system. In this paper, a design of motor control simulation has been made using DC motor, Proportional-Integral controller and particle swarm optimization in order to get a better performance of micro-machining positioning for this purpose. From the simulation, the result obtained showed that the model could give a better positioning when using particle swarm optimization technique.

关键词： 特种加工   电子束加工   激光加工   电解加工   电火花加工  

摘要： 本文研究了电子束加工、激光加工、电解加工、电火花加工4个有代表性的特种加工工艺,从原理、加工特点和应用范围三个方面进行了理论和实践分析。

关键词： 特种加工  

ISBN: (纸本)9787512412125

摘要： 本书内容包括: 切削加工技术磨粒加工技术; 光整加工技术; 电加工技术; 高能束流加工技术; 微细加工技术; 纳米加工技术; 绿色加工技术; 难加工材料与结构的加工技术; 加工参数优化与数据库技术等。

关键词： 电火花加工   高速抬刀   电蚀产物浓度   深窄槽加工  

摘要： 根据电火花成形加工的特性，若加工碎屑等电蚀产物不能及时高效排出而堆积在放电间隙中，则会造成工作液的绝缘性能下降，并容易引起放电集中、拉弧、短路等不良放电现象从而影响加工效果。当排屑效率变差，不仅会使电火花加工的材料去除率（Material RemovalRate）降低、电极相对损耗率（Tool Wear Ratio）增大，还会影响被加工工件的表面质量，电蚀产物堆积严重时将使加工无法继续进行。所以，生产中常采用电极抬刀等措施来提高电火花加工性能。在加工深窄槽或深孔时，抬刀运动对加工性能的提升效果尤为显著。 为探究抬刀运动改善电火花加工性能的机理，本文首先进行了窄槽电火花加工实验，并统计分析了不同的抬刀速度、抬刀周期对MRR、TWR及有效放电频率等的影响。 抬刀运动能够降低加工间隙中的电蚀产物浓度，进而提高有效放电率和加工稳定性。为研究抬刀运动对加工间隙中工作液流动及电蚀产物浓度的影响，本文在对其进行理论分析的基础上，借助于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics）分析软件ANSYS FLUENT等，对高速抬刀与普通抬刀运动进行了仿真模拟；从流场出发，根据固-液两相流理论，模拟分析了窄槽加工间隙中工作液流场、电蚀产物颗粒的运动及浓度变化。 最后选择两种不同材料的电极，紫铜和石墨，进行了2mm宽、100mm深的窄槽加工实验，从可达的加工深度、加工速度、电极损耗等多个方面对比了高速抬刀与普通抬刀对加工性能的影响。 实验与仿真结果表明：抬刀运动可大幅度降低底面间隙中的电蚀产物浓度从而改善极间的放电条件并增强有效放电几率；高速抬刀与普通抬刀排屑机理存在较大差异，高速抬刀能够将大部分电蚀产物颗粒排出了窄槽，使极间的电蚀产物分布均匀且浓度大幅降低，从而大大增强电火花加工的稳定性和效率。 实验与分析的结果为进一步理解抬刀运动对电火花加工性能的影响提供了重要的参考。

关键词： 微细电火花加工   代码编译   刀具补偿   插补   仿真  

摘要： 近些年来，微细电火花加工技术在制造业中的重要性越来越明显。这种技术主要用于加工微小零件以及高硬度的材料，其中具有复杂曲面的微小零件的加工则需要多轴微细电火花来解决。我国在这种技术的发展方面相对落后，至今没有开发出用于生产的多轴微细电火花加工数控系统。因此，本文的主要工作就是研究五轴微细电火花加工数控系统的几个关键部分。 首先根据微细电火花加工的实际情况确定了代码编译所用的方法，并详细介绍了本文中代码编译的具体实现过程，给出了相应的代码编译的流程图，实现了对NC代码的处理。经过编译的代码接下来要进行刀具补偿处理,刀具补偿是保证加工精确性的必要部分。本文中针对转台摆头混合型的五轴微细电火花机床的结构种类，给出了相应的端铣加工方式的刀具补偿的算法，主要实现了刀具的长度补偿、半径补偿、转接角处的处理以及电极损耗的补偿。 代码经过刀具补偿处理后得到的加工轨迹，要经过插补来确定出实际的走刀轨迹。插补是整个数控系统软件部分的核心部分，微细电火花因为其特殊的加工方式，不能使用普通机床的插补方式。本文中研究的五轴微细电火花加工的插补算法是由两轴插补来复合得到的，主要给出了直线和圆弧的插补算法。最后研究了仿真部分，所用的三维仿真软件为OpenGL，通过模拟动态的加工过程来实现对NC代码的验证。给出了毛坯的建模方式以及加工轨迹的求解算法，然后通过OpenGL的双缓存方式以及定时器的设置来实现加工过程的动态显示。

关键词： 半导体激光器   控制系统   数字信号处理器   PID控制   模糊控制  

摘要： 大功率半导体直接输出激光器由于其体积小、光电转化效率高、工作稳定性好等特点,近年来在材料加工方面得到了快速应用。随着激光加工技术、自动化技术的快速发展,人们对激光加工质量的要求越来越高,激光加工过程自动化装备的研制成为了各国的研究热点。国内半导体激光器的发展已经取得了巨大进展,但基于国产大功率半导体直接输出激光器的自动化加工装备及其控制系统的研究较少。本文以dsPIC30f6014数字信号处理器为核心开发了大功率半导体直接输出激光加工装备控制系统,研制了该系统的硬件控制电路,开发了该系统的控制软件,探索了 PID控制算法与模糊控制算法在该系统的应用,并实现了闭环温度控制,取得了良好的控制效果,本文主要工作包括以下几个方面:1)基于dsPIC30f6014为核心的控制系统硬件电路设计模块化硬件电路主要包括:DSP主控模块、A/D采样模块、矩阵键盘输入与LCD输出显示模块、步进电机送粉模块、D/A转换输出模块、控制面板接口板模块,RS232通讯模块等。2)模块化控制软件开发在硬件电路设计的基础之上,对系统软件进行了设计,通过子程序的调用实现所需要的控制功能,子程序主要包括人机交流接口模块、数据的采集与滤波模块、数据处理模块、送粉模块、D/A驱动模块、激光器状态信号的检测与处理模块等。3)控制算法研究为了使控制系统获得更好的控制性能及精度,针对加工过程的温度控制分别设计了PID和Fuzzy反馈控制算法,通过二者控制效果的分析确定适合本系统的控制策略。PID控制采用增量式控制算法,通过矩阵键盘设置PID控制参数,实现控制量的在线调节,Fuzzy控制采用改进型模糊控制,通过设置不同的控制参数实现控制量的在线调试。4)系统性能测试实验与分析所搭建的控制平台包括软硬件控制模块、激光器、机器人、送粉器及温度传感器等,以该控制平台为基础进行温度监测与控制实验分析,温度控制精度与稳定性实验表明,模糊控制对本系统的适应性较好,控制精度较高。以启动功率为500W,设定温度为1250℃,扫描速度为2mm/s,45钢基板为例进行的激光表面处理实验表明,温度稳态均方根误差为可以控制在2.34℃以内。送粉模块实验表明,送粉率可以实现3-50g/min的连续稳定性输送,送粉误差率控制在2.6%。

摘要： 减轻汽乍重量的想法和愿望始终存在。为了实现这样的愿望,人们在汽车生产制造的过程巾使用了超高强度的钣材:需要利用热冲压及模内淬火工艺进行热成形加工的钣材。完成热成形加工之后,就必须快速的把钣金件的周边修整整齐。此时,激光切割没备是一种非常合适的修整工具。轻结构设计和制造在汽车制造领域中的地位和意义越来越重要。这不是没有原因的:因为它能够明显的降低燃油消耗,从而降低有害的二氧化碳排放。