网站首页  词典首页

请输入您要查询的论文:

 

标题 复杂曲面激光冲击强化路径规划
范文

    蔡清华 王静 杨红涛

    摘 要:针对复杂曲面的激光冲击强化的批量加工,示教方式并不能较好的工作,本文给出了基于3D CAD模型、基于零件特征和基于示教点等三种激光强化路径规划的方法,满足批量加工和激光冲击强化工艺试验。

    关键词:激光冲击强化;路径规划;3D模型;零件特征;示教点

    一、概述

    激光冲击强化技术的基本原理是,采用短脉冲(几十纳秒)的高峰值功率密度(>109W/cm2)的激光辐射金属表面,金属表面吸收层吸收激光能量发生爆炸性汽化蒸发,产生高温(>10000K)、高压(>1GPa)的等离子体,该等离子体受到约束层的约束时产生高强度压力冲击波,在工作表面获得残余压应力层。激光冲击强化的运动执行机构一般采用数控机床或关节臂机器人,针对复杂曲面的激光冲击强化的批量加工,示教方式并不能较好的工作,一般采用基于计算机图形学的路径规划方式。

    二、激光冲击强化路径规划

    分为基于3D CAD模型、基于零件特征和基于示教点等三种方式。

    (一)基于3D CAD模型的激光冲击强化路径自动规划

    此软件模块的输入为待加工零件3D CAD数模,涉及到的计算机图形学相关理论和算法为非均匀有理B样条(NURBS)曲面的特征曲线/边界线提取、特征曲线/边界曲线在曲面上的等值偏移、曲线参数化离散点等。实现的功能包括:

    1)与通用3D大型软件(具体包括Catia、ProE、UG、SolidWorks)对接,能导入它们输出的数模;

    2)结合激光冲击强化工艺,可输入不同的搭接率、光斑半径、加工范围等工艺参数,自适应的规划成不同的加工路径;

    3)加工前的轨迹验证:验证激光冲击强化加工的可达性、干涉性;验证激光冲击加工轨迹是否光滑连续;验证激光冲击加工轨迹是否存在交叉现象;验证激光束相对于加工表面的方向矢量是否有突变现象。

    (二)基于零件特征的激光冲击强化路径自动规划

    此软件模块适用于无3D CAD模型,且已知零件特征,如直线、平面、圆等,可通过简单测量获取特征的具体尺寸,如长、宽、直径等。通过机器人示教待加工的起点,后续加工点可根据零件特征自动计算。

    (三)基于机器人示教点的激光冲击强化路径规划

    此软件模块适用于无3D CAD模型,且工艺试验临时使用。通过机器人轨迹示教获取。

    三、总结

    针对复杂曲面激光冲击强化路径规划,本文给出了基于3D CAD模型、基于零件特征和基于示教點等三种方式,满足复杂曲面激光冲击强化加工。

随便看

 

科学优质学术资源、百科知识分享平台,免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。

 

Copyright © 2004-2023 puapp.net All Rights Reserved
更新时间:2025/3/10 20:28:06