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首页激光弯曲成形:金属板材直线单曲面的等弦长准则算法
"金属板材直线单曲面激光弯曲成形研究" 本文主要探讨的是金属板材的激光弯曲成形技术,这是激光成形技术中的一项重要挑战,因为需要精确控制形状和尺寸以满足预定的要求。研究中,针对直线单曲面的工件形状,提出了一种基于等弦长准则的算法来规划激光扫描路径。该算法考虑了在允许的形状误差范围内,通过等弦长的路径和不同的弯曲角度来实现工件的预定形状。 在实际操作中,研究团队通过实验考察了激光工艺参数如线能量(即激光功率密度)和扫描次数对弯曲角度的影响。实验过程中,他们构建了一个实时监测系统,用于精确测量弯曲角度的变化。实验结果显示,在特定参数范围内,激光线能量和扫描次数与弯曲角度之间存在良好的线性关系,这为优化激光工艺参数提供了理论依据。 关键词包括激光技术、激光成形、路径规划、工艺参数和直线单曲面,表明了研究的核心内容。文章发表在《激光与光电子学进展》期刊上,属于激光技术领域的专业论文,对于理解激光成形过程中的控制策略和工艺优化具有重要价值。通过这样的路径规划和工艺参数调整,可以提高激光弯曲成形的精度和效率,从而在航空航天、汽车制造等需要精密金属部件的行业中具有广泛应用潜力。
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书书书
激光与光电子学进展
48
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081408
(
2011
)
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2011
《中国激光》杂志社
金属板材直线单曲面激光弯曲成形研究
姜敏凤
1
,
2
陶茂科
2
刘会霞
2
李
品
2
张
成
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王
霄
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1
无锡职业技术学院机械技术学院,江苏 无锡
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2
江苏大学机械工程学院,江苏 镇江
( )
212013
摘要
激光成形技术的最大难点在于要制作出满足预定形状及尺寸要求的工件。针对板 材 直线单 曲 面预定 形 状,
提出了基于等弦长准则算法,在给定形状误差下,把 扫 描 路 径 按 照 等 弦 长 与 不 同 弯 曲 角 度 的 方 式 进 行 规 划。基 于
这种算法需求,试验研究了激光线能量、扫描次数等激光工艺参数与弯曲角度 的 关系。在实验 过 程中,构 造 了实时
监测系统对弯曲角度进行测量。结果表明,在一定的参数范围内,激光线能量、扫描次 数 均与弯 曲 角度呈 现 较好的
线性关系。按照规划好的扫描路径进行试验,验证了基于这种算法规划扫描路径方法的可行性。
关键词
激光技术;激光成形;路径规划;工艺参数;直线单曲面
中图分类号
TN249
文献标识码
A
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;
140.3460
;
140.3510
;
350.3390
收稿日期:
20110310
;收到修改稿日期:
20110330
;网络出版日期:
20220707
作者简介:姜敏凤(
1963
—),女,副教授,主要从事金属材料、材料成形技术等方面的研究。
Email
:
j
ian
g
mf
@
wxit.edu.cn
通信联系人。
Email
:
lhx
@
u
j
s.edu.cn
1
引
言
激光弯曲成形技术是一种新型的无模具、无外力的非接触式热态积累 成形 技术,具有生产周期短、柔性
大、精度高、洁净无污染等特性
[
1
]
,并能成形常温下难以变形的材料,也可实现与切割、焊接、刻蚀等激光加工
工序的复合化
[
2
,
3
]
,因此特别适合大型工件、小批量或单件产品的制造,已经广泛应用于航空、航天、微电子、
船舶制造和汽车工业等多个领域
[
4
,
5
]
。
近些年来,国内外学者在激光弯曲的变形机理、工艺过程以及数值模拟等方面做了大量研究 工作
[
6
~
16
]
,
但是主要研究还是集中在单个弯曲受工艺参数的影响规律方面。在实际的工程应 用中,必须根据给定的曲
面形状,规划出合理的扫描路径,找到工艺参数与角度的关系,最终实现所需要的形状。因此,根据目标曲面
形状规划扫描路径对该技术的发展和工程应用具有重要意义。从目前公开发表的 文献 中可 知,该 方面 的研
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