激光加热辅助车削工程陶瓷的工艺性能分析.pdf

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1、2010年5月机床与液压May2010第38卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．38No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．004激光加热辅助车削工程陶瓷的工艺性能分析蒋瑞斌，廉良冲，鄢锉(1．湖南大学激光研究所，湖南长沙410082；2．湖南生物机电职业技术学院，湖南长沙410126)摘要：针对目前采用激光加热辅助车削加工工程陶瓷存在的问题，对影响工程陶瓷加工质量和精度的各个因素进行综合的理论分析。以AIO，工程陶瓷为例，在大量试验的基础上，绘制出切削深度、轴向进给速度、机床转速和激光功率等工艺

2、参数对加工结果的影响曲线，分析出采用激光加热辅助车削加工A1：O，工程陶瓷的最优参数范围。分析结果有利于工程技术人员在加工过程中合理选择相关参数，有效提高工件的加工精度和表面质量。关键词：A1O工程陶瓷；激光加热；车削加工；加工质量中图分类号：THI61+．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)9—012—3ProcessingPerformanceAnalysisonLaserHeating-~sistedTurningEngineeringCeramicsJIANGRuibin，LIANLiangchong2，YANCuo(1．LagerI

3、nstitute，HunanUniversity，ChangshaHunan410082，China；2．HunanBiologicalandElectricalPolytechnic，ChangshaHunan410126，China)Abstract：Consideringcurrentmainprobleminlaserheating—assistedturningengineeringceramics，severalfactorsafeoti~themachiningquMityandaccuracyweretheoreticallyanalysed．B

4、asedonlotsofexperimentsabout。laserheating—assistedturningAI203，curvesofdiferentparametersafectingtheturningsurfaceintegrity，suchascuttingdepth，axialfeedvelocity，spindlerotatingspeedandlaserpowerwereplotted．Theoptimmnturningparameterrangeswerepresentedaccordingtotheinvestigation．which

5、【arebenifi—cialtotheengineers'selectingmachiningparameterstoimprovethemachiningaccuracyandsurfacequality．Keywords：A1203engineeringceramics；laserheating；Turning；Machiningquality一曩近年来，激光热辅加工技术已经成为一门新兴的l一激光器辅助加工手段，其广泛地应用于高硬度、高强度及高2-反射镜脆性的材料领域，特别是工程陶瓷的加工。工程陶瓷卜聚焦透镜材料对加工环境要求较高，难以用普通加工直接完4一

6、切削试件成。必须采用激光热辅助加工。若前期的激光热辅加5一车床工参数选取为非优化选择，结果将无法达到加工要刀具求，甚至磨损刀具及浪费昂贵的工件材料。作者以AI0工程陶瓷为例，对影响工程陶瓷加工质量和精度的各个因素进行了综合的理论分析研图1激光热辅加工的车削系统究，通过大量的试验结果分析出影响A10，工程陶瓷(1)切削深度加工性能的各项参数指标，在一定程度上加深工程技切削深度是指车刀的背吃刀量o。车削过程中，术人员对A1：0工程陶瓷在激光加热辅助车削过程中刀尖跟随激光光束照射路线进行加工。切削区域中温的性能了解，提高生产效率。度分布不均匀使得工程陶瓷软化程度由表及

7、里依次减1影响A1。0。工程陶瓷激光加热辅助车削性能的弱，硬度逐渐加强。硬度变化的不均匀性，使刀具刃参数口受力不均匀，刀尖受力最大。若切削深度选择不恰激光热辅加工的车削Jjn-c，通常是在车床上附加当，将严重耗损刀尖、甚至崩刃，其对工件表面质量激光光路系统，如图1所示。影响很大甚至出现加工裂纹。可以看出，激光热辅加工车削参数设置，应与车切削深度越小，刀具耗损越小，加工效率越低；床的加工参数相辅相成。在此系统中，影响工件最终反之，切削深度越大，加工效率虽然提高，但刀具耗加工表面质量和精度的因素如下：损及断裂的概率也越大。收稿日期：2009—12—31作者简介：蒋瑞

8、斌(1973一)，男，工