喷射液束电解辅助激光加工工艺规律研究.pdf

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1、机械设计与制造第12期MachineryDesign&Manufacture2012年12月文章编号：1001—3997(2012)12—0260—03喷射液柬电解辅助激光加工工艺规律研究术张华徐家文孙树叶(1．南通大学机械工程学院，南通226019；2．南京航空航天大学机电学院，南京210016)ResearchonTechnologicaILawofLaserBeamMachiningAssistedwithJetElectrochemicalMachiningZHANGHua1,XUJia-wen2,SUN

2、Shu-ye(1．SchoolofMechanicalEngineering，NantongUniversity，Nantong226019，China；2．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)【摘要】喷射液束电解辅助激光k-Y-是一项新型复合加工方法，将电解加工与激光k-Y-进行复合，在加工过程中，激光束与电解液束同轴共同作用于材

3、料表面，激光对材料的热效应和喷射电解液束对材料的电化学阳极溶解作用共同去除材料，可实现无再铸层、无微裂纹的加工效果。针对该方法，基于加工原理的分析，以加工孔锥度和材料去除率为加工质量指标，研究了激光脉冲能量、电解加工电压和加工间隙对加工质量的影响。研究结果表明，激光脉冲能量对材料去除率的影响占据主导作用；激光脉冲能量和电解加工电压的增加都会导致加工孔锥度的增大；缩短加工间隙可以提高材料去除率，但会增加加工孔入口的锥度。关键词：喷射液束电解；激光加工；加工质量；工艺规律【Abstract】Laserbeammach

4、iningassistedwithjetelectrochemicalmachining(JECM—LBM)／sanewhybridprocessing，whichisbasedontheapplicationofajetelectrolyte，beingalignedcoaxiallywiththelaserbeam,ontheworkpiecesulface．Thematerialisremovedbythethermaleffectoflaserandtheelectro—chemicalanodicdis

5、solution．Withthenewprocessing,thehighmachiningqualitycanbeachievedwithoutrecastingthelayerormicro-crack．BasedontheanalysisoftheprincipleofJECM-LBM，theinfluenceonthemachiningqualitybylaserpulseenergy，electrochemicalmachiningvoltageandmachininggaphasbeenresearc

6、hedwiththeobjectsoftaperandthematerialremovalrate(MRR)．eresultshowsthat，laserpulseenergyhasthedominantimpactonMRR，andthetaperisincreasedwiththeincreaseoflaserpulseenergyandelectrochemicalmachiningvoltage．ItalsoshowsthatthelowmachininggapwillhelpimproveMRR，whi

7、chontheotherhandleadstothehightaperoftheentranceofhole．KeyWords：JetElectrochemicalMachining；LaserMachining；MachiningQuality；Technologi-calLaw中图分类号：TH16文献标识码：A1引言铸层、无微裂纹的加工效果[5-8]。针对喷射液束电解辅助激光加工方法，基于加工原理分析，以加工孔锥度和材料去除率为加工质激光加工是利用能量密度很高的激光束使工件材料熔化、量指标，通过工艺对比试验，

8、研究了激光脉冲能量、电解加工电压蒸发和气化而予以去除的高能束加工方法。激光打孑L是激光加工和加工间隙对加工质量的影响规律。的主要应用技术，利用光学聚焦技术可把激光会聚在微米量级的极小范围内，从而可获得(10一10)W／cm极高的光照功率密度，2加工原理在如此高的光功率密度照射下，几乎可以对任何材料进行激光打喷射液束电解辅助激光加工是一个集光能、热能、机械能、孔。激光打孑L