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《大连理工大学》 2006年
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激光切割技术中工艺技术的试验研究

毕华丽  
【摘要】:激光切割以其切割范围广、速度高、切缝窄、热影响区小、加工柔性好等优点而广泛应用于各种加工领域,是激光加工中发展最为成熟的一种技术。近年来,随着不同材料在新领域中的应用,为充分发挥激光切割技术在新材料、精细加工和大批量生产中的优势,更好地解决某些复杂结构的难加工问题,提高激光切割的质量和效率并有效地降低其加工成本,进一步拓展其应用领域,使激光切割技术更好地服务于社会生产,我们仍需对激光切割技术不完善的部分进行深入研究。 本文首先介绍了激光切割技术的基本原理、特点以及其在国内外的发展现状,分析了激光与材料相互作用的规律,论述了选题的背景及意义,介绍了试验条件和方法。 其次针对采用常规加工方法无法满足某军用天线所用的缝阵,在理论分析的基础上,开展了激光切割铝合金的试验研究,探讨了激光在切割板材时切割工艺的制定,如打孔点的设置、辅助切割路径的设置、激光束半径补偿以及数控程序的优化等,针对激光切割质量没有统一的评价标准,提出了用比照判别法来评价切口表面质量的好坏,详细分析了激光切割工艺参数(包括激光功率、切割速度、辅助气体种类及其压力等)对板材切割质量的影响,在试验的基础上选用最佳的工艺参数组(压缩空气作辅助气体时,气压0.5Mpa、激光功率100W、切割速度100mm/mim;氮气作辅助气体时,气压0.6Mpa、激光功率100W、切割速度60mm/min;透镜焦距均为80mm,聚焦后照射到工件表面上有效光斑的直径为0.2mm)对铝合金板上的缝阵进行激光切割,能获得满足加工要求的成品,将加工误差控制在±10μm内。 然后针对管材的结构复杂性给其切割加工带来了不便,传统的加工手段不能很好地解决管材上装饰用的花纹切割、螺旋线切割、正余弦线切割等问题,开展了激光切割不锈钢管上简单曲线和复杂曲线的试验研究,也分析了激光切割工艺参数对管材切割质量的影响,并与板材的激光切割进行比较,还对如何实现管材上复杂曲线的数控编程进行了探讨。同时也针对陶瓷的难加工问题,开展了激光三维切割陶瓷的试验研究,分析了工艺参数对其切割质量的影响。 最后对整体论文工作进行总结,并进一步对今后激光切割技术的发展进行了展望,可以肯定的是本文所作的工作为实际应用提供理论与试验依据。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG485

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【引证文献】
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