光杠圆周表面激光螺旋扫描淬火温度场仿真.pdf

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1、第33卷第5期应用激光Vo1．33，No．52013年1O月APPLlEDLAsEROctoher2013光杠圆周表面激光螺旋扫描淬火温度场仿真徐宏伟，闻德刚，王杰，闰龙飞(西安理工大学机械制造及自动化研究所，陕西西安710048)摘要针对光杠在实际工作中的特点，提出用激光螺旋扫描淬火的方法提高光杠的耐磨性能。通过利用Abaqus软件对光杠进行三维实体建模，细化作用面，细分作用时间步长等操作，对光杠圆周表面激光螺旋扫描淬火的温度场瞬态形成进行仿真分析。通过对仿真所得结果进行分析发现，螺旋扫描时的螺距对后道激光光斑扫描淬火时所形成的温度场有一定的影响。揭示了前后道激光螺旋

2、扫描淬火光道之间的温度场耦合是造成后道淬火光道激光淬火时所形成温度场变高的主要原因。并且由于螺距的不同，影响的程度也不同。本研究为利用Abaqus软件对光杠圆周表面激光螺旋扫描淬火温度场仿真分析提供了指导，同时对圆柱圆周表面激光螺旋扫描淬火工艺应用于实际生产有很大的帮助。关键词激光淬火；螺旋扫描；光杠；温度场；仿真中图分类号：V261．8文献标识码：Adoi：10．3788／AL20133305．493SimulationofTemperatureFieldofLaserSpiralScanningQuenchingonAGuiderBar’SCircumferenti

3、alSurfaceXuHongwei，WenDegang，WangJie，YanLongfei(Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an，Shaanxi710048，China)AbstractInthispaper，thecharacteristicsofguiderbarisconsideredandamethodoflaserspiralscanningquenchingonagui—derbar’ScircumferentialsurfaceisproposedtOimprovethewearresistingperformanceof

4、guiderbar．AbaqussoftwareisusedtOsimulatethetemperaturefield．Throughthree—dimensionalsolidmodelingofaguiderbar，andoperationssuchasrefiningeffectsurfaceandrefiningroletimestep，thetransienttemperaturefieldformationoflaserspiralscanningquenchingoncylin—dricalcircumferentialsurfaceofguiderbar

5、isachieved．Byanalysisofsimulationresults，itisshownthatthequenchingtemper—aturefieldformingatthesecondscanninglapisinfluencedbytheresidualquenchingtemperaturefieldofthefirstscanninglap．Thedifferentscanningpitchmakesthedifferentinfluence．Itrevealsthattheinfluenceoftheadjacentscanninglap’St

6、emperaturefieldcouplingonthequenchingzoneisthemainreasonforthedifference．ThisstudywillprovidetheguidanceforusingAbaqussoftwaretOsimulatethetemperaturefieldoflaserspiralscanningquenchingonaguiderbar’ScircumferencesurfaceandcouldhelpthelaserquenchingprocessforapplicationtOactua1．Keywordsla

7、serquenching；spiralscanning；guiderbar；temperaturefield；simulation0引言火处理并且进行磨削以提高光杠的耐磨性。光杠的光杠主要起导向作用，是很多行业中都要用到表面粗糙度低可以降低磨损，但是如果粗糙度太低，的零件，它直接影响着相关机器的精度。由于光杠且表面硬度较高就会造成无法储存润滑油从而因为在使用过程中不可避免地与与之配合的零件进行相干式摩擦反而使得磨损加剧。激光淬火工艺的出现互运动，所以光杠的耐磨性要求较高。为了降低光能够很好地解决这一问题。杠的磨损，在实际应用中一般都有润滑