激光熱處理控制軌跡研究.pdf

1、與普通淬火方法相比，激光熱處理具有熱處理變形小、加工精度高、工藝周期短、加工柔性好、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。然而現(xiàn)有的激光加工數(shù)控系統(tǒng)只能對(duì)簡單的直線、圓弧或者特定曲線輪廓的工件進(jìn)行加工，無法對(duì)任意曲線輪廓的工件進(jìn)行激光熱處理。
　　通過對(duì)工件表面激光熱處理工藝的研究與分析，了解到工件要獲得較好的熱處理效果，需要在工件表面形成均勻的硬化層，而獲得均勻硬化層的關(guān)鍵因素在于在激光熱處理的過程中保證熱效應(yīng)時(shí)時(shí)相等。針對(duì)工件輪廓為任意曲線，分析了

2、激光熱處理過程中熱效應(yīng)的工藝參數(shù)，得出了實(shí)現(xiàn)激光熱處理熱效應(yīng)時(shí)時(shí)相等的三個(gè)關(guān)鍵條件:第一，激光聚焦鏡中心到工件表面的距離不變;第二，激光光束始終沿工件輪廓曲線的法線方向入射;第三，激光光斑在工件表面相對(duì)的切線掃描速度大小相等。
　　基于上述理論，論文借鑒機(jī)器人技術(shù)，提出了基于三連桿機(jī)械手臂的掃描差值與速度控制算法。將激光束假設(shè)成長度恒定的旋轉(zhuǎn)臂，可將控制簡化為對(duì)機(jī)械手三連桿的操作。通過計(jì)算工件輪廓曲線的等距線，讓激光聚焦鏡中心沿此