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非标刀具定制激光加热辅助加工方式

发布于:2020年02月18日 来源:www.fuhai360.com
[摘要]非标刀具定制激光加热辅助加工方式 陶瓷材料对二氧化碳激光的吸收率可达85%以上,因此加工陶瓷等非金属材料通常选用二氧化碳激光作为光源,与二氧化碳激光器相比,YAG激光器输出波长短,有利于金属材料对激光的吸收,而且适于光纤传导,光学传输部分得到简化,能够方便的与传统机床集成,逐渐替代了二氧化碳光源。

激光加热辅助加工方式

陶瓷材料对二氧化碳激光的吸收率可达85%以上,因此加工陶瓷等非金属材料通常选用二氧化碳激光作为光源,与二氧化碳激光器相比,YAG激光器输出波长短,有利于金属材料对激光的吸收,而且适于光纤传导,光学传输部分得到简化,能够方便的与传统机床集成,逐渐替代了二氧化碳光源。高功率半导体激光器(high power diode laserHPDL)具有波长小,金属材料吸收率高的优点,并且电-光能的转化效率高,运行费用少,冷却系统要求低,激光头与外围设备的体积大大减小,更适用于LAM技术的工业应用。

车削是主要的激光加热辅助加工方式,车削时车刀相对机床是静止的,激光与车床整合相对容易,通过调整光纤头与反射镜的位置可以改变激光光斑直径、激光入射角、激光与刀具之间的距离。与加热辅助车削相比,辅助铣削方面的研究较少,首先,铣削是一个间歇切削过程,铣削加工过程复杂,影响因素多,容易引起刀具损坏;另外一方面。由于铣刀在加工过程中是旋转的,切削层的位置是周期变化的,因此将激光束与铣床结合相对困难。激光加热辅助加工不只局限于车削、铣削,许多学者还将其他加工方式与激光加热辅助相结合,如 刨削、磨削、钻削以及抛光等加工方式。激光辅助切削高温合金取得了明显成效。难加工材料,如Inconel718的常规切削速度只有1230m/min,而采用激光辅助加热切削,其速度可以达到500m/min。采用激光加热切削时,切削力与常规相比可下降30%60%。刀具寿命延长210倍。激光辅助加热切削使切屑形态发生转变,高硬度材料的切屑由脆性断裂变为连续状,加工件的表面质量也得到改善。常温下热压氮化硅陶瓷材料的硬度很高,其加工方法只有磨削,加工成本占产品总成本的60%95%。在激光加热下,氮化硅的硬度不断下降,在1300℃左右性能发生明显转变,此时可以用切削代替磨削,其切削速度可达90m/min,进给速度可达8mm/min。详情请登录