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1、激光复合加工工艺研究07机械3班痛快也愉快摘要随着精密加工和超精密加工技术的不断发展，激光与其他加工技术的复合逐渐成为加工制造领域的主流技术。在激光复合加工技术中，激光与水射流复合加工技术，即水导引激光加工技术是激光加工技术发展的一个新方向。与传统激光加工技术相比较，水导引激光加工技术具有加工距离长、热影响区小、无热熔渣和加工效率高等优势，己在微电子、航空制造、机械、医学等加工领域屮得到应用。然而，现有的水导引激光加工技术采用传统聚焦透镜光学系统，不可避免地存在精密调焦、离焦发散角对祸合条件的影响以及聚焦光学系统的像差等问
2、题。为了解决这些问题，基于轴棱锥镜产生的无衍射光束的中心光斑特性，本文首次将无衍射光束引入到水导引激光加工体系中，设计出了具有同轴监测功能的水射流导引激光加工系统的新方案。深入研究了水射流导引激光加工系统的光学特性、水光纤的流体力学特性及藕合系统的关键技术。利用水光纤波导导引无衍射光束，改变了激光束的能量高斯分布状况，实现了激光的能量近似平顶均匀分布，有效地改善工件加工质量，同时，利用本技术有效扩大了的加工范围，实现在二维平台对工件的三维加工。此外，设计了藕合装置，有效解决了无衍射光束与水光纤波导的藕合效率及传输损耗等关键
3、技术问题。并提出一种新的无衍射光斑中心检测算法，提高了系统的监测精度。关键词:激光复合加工水射流工艺研究AbstractWiththedevelopmentofprecisionmachiningandultra-precisionmachiningtechnologies,laser-hybridprocessingtechnologieshavegraduallybecomethemainstreamofmanufacturingfield.Intermsoflaser-hybridprocessingtechnolo
4、gy,thecombinedprocessingtechnologyoflaserandwaterjet,namelythewaterjetguidedlaserprocessingtechnology,isanewdirectionoflaserprocessing.Comparedtotraditionallaserprocessingmethod,waterjetguidedlaserprocessingtechnology,withitsadvantagesoflongworkingdistanee,smallhe
5、at-affectzone,non-hotslagandhighworkefficiency,hasbeenusedinmicroelectronics,aviationmachinery,medicinearea,etc.However,owingtotheutilizationoftraditionallensfocusopticalsystemintheexistingwaterjetguidedlasertechnology,theworkofprecisionfocusing,andtheaberrationof
6、focusingopticalsystemareunavoidable.Toovercometheseproblems,basedonthespotcentercharacteristicsofthenorvdi幵ractingbeamgeneratedbyaxicon,non-diffractingbeamisintroducedintowaterjetguidedlaserprocessingsystemforthefirsttime,andanoveldesignofwaterjetguidedlaserproces
7、singsystemwithcoaxialmonitoringfunctionisproposedinthisdissertation.Theopticalproperties,andhydrodynamicscharacteristics,aswellasthekeycouplingtechnologiesbetweenthenon-diffractingbeamandthewaterjet,havebeendeeplyanalyzedandresearched・Usingthetransformingeffectonn
8、on・diffractingbeamthroughthewaterfiber,theGaussianenergydistributionoflaserhasbeenalteredtoaFlat-topenergydistribution.Thisnotonlycanimprovetheprocessin
