激光切割机中激光喷嘴设计研究

激光切割技术因其独特的优势,在现代制造领域占有越来越重要的地位。本文主要采用空气动力学原理对喷嘴内部进行了气流特性分析,提出了拉法尔喷嘴的设计方法,对于今后激光切割机中激光喷嘴设计具有一定指导作用。     

激光切割钢板效率研究

通过对二维激光切割钢板过程的分析,提出了激光切割钢板时间可分为有效切割时间与无效切割时间两部分,并指出激光切割效率的提高不仅在于提高切割速度,而且还在于缩短无效切割时间。认为二维空程最短路径研究仅是缩短无效切割时间提高效率的一个方面,缩短无效切割时间还可以从打孔、指令执行停顿、Z轴行程等方面进行。对切割路径前打孔的工艺过程进行了具体研究,提出了减少打孔的工艺处理方法,经SLCM-1225数控激光切割机切割试验,效率提高明显;同时也佐证了减少打孔能够缩短无效切割时间,进而提高切割效率。     

磨料射流切割钻杆的喷嘴设计

在高含硫油气田中,为避免剪切闸板发生硫化物应力腐蚀开裂,采用前混合磨料射流替代剪切闸板切割钻杆.将S135钻杆51/2″作为研究对象,选取圆锥带圆柱段型喷嘴.通过分析磨料粒子在喷嘴内的加速过程,对喷嘴的结构参数进行了系统研究,得出啧嘴的加速性能和收敛性能达到最佳时的具体结构尺寸.并且计算出磨料颗粒与钻杆材料接触时的最大剪应力,校核了设定参数在理论上的可行性.     

激光切割不锈钢板工艺参数研究

基于激光切割工作原理,分析了影响不锈钢板激光切割质量的三个重要工艺参数,即:离焦量、辅助气体压力和切割速度,理论研究了其影响机理,并通过对不同厚度不锈钢板离焦量的确定进行大量工艺实验,总结出离焦量的确定方法,然后对不同厚度不锈钢板辅助气体压力进行实验,实验研究出其确定方法,最后对切割速度进行分析,提出切割速度理论确定方法。分析研究为激光切割应用提供了参考,对实际加工有一定的指导意义。     

一种中厚钢板全自动切割设备的环保工艺及装备

介绍氧乙炔焰、等离子弧水下切割中厚钢板工艺及防撞机构的结构特点、工作原理,对解决现场环保问题,有重要的实用意义.     

CO_2激光切割不锈钢的自适应控制优化

切割不锈钢板材随切割速度的改变,板材切割边缘易出现挂渣和过烧,影响尺寸精度和加工质量;提出在激光切割不锈钢过程中建立一控制自适应控制线性模型,利用输入参数中高速条件、低速条件来合理规划切割速度与输出功率、脉冲频率与脉冲占空比之间的线性自适应控制模型,控制切割部分所输入的能量水平;分析了易速度起伏的转角等小尺度路径判定模式;试验验证上述策略的可行性,其结论具有一定的实际实用价值。     

扭绞方钢调直机的设计

重点介绍一种新型钢筋调直切断机,对送料、调直、切断等相关环节对机器的设计理念进行分析,并通过对调直角度以及切断力的计算,得出了相关的技术参数,对扭绞方钢在生产中存在内应力过大以及表面划伤严重这两个问题进行分析并给出了解决措施。     

基于激光的裙装自动裁边系统设计

为了实现丝绸裙装下摆修边和裁剪工序的自动化,提出了一种利用激光自动裁边的新方法。采用具有丰富外设资源的嵌入式微处理器LM3S615,完成了裙装立体裁边系统控制器的硬件设计,配合软件设计,实现了利用激光器自动裁边精确度更高、效率更高的目标。样机实验结果表明,该激光自动裁边系统具有良好的工作性能。     

高锰钢切削刀具的设计

高锰钢切削极易产生硬化层,很难加工。在生产实践中,通过合理地选择刀具材料、刀具结构、切削用量等,可以很好解决高锰钢难加工的问题,保证了高锰钢的加工质量。     

Femtosecond laser cutting of human corneas for the subbasal nerve plexus evaluation

Assessment of various morphological parameters of the corneal subbasal nerve plexus is a valuable method of documenting the structural and presumably functional integrity of the corneal innervation in health and disease. The aim of this work is to establish a rapid, reliable and reproducible method for visualization of the human corneal SBP using femtosecond laser cut corneal tissue sections. Trephined healthy corneal buttons were fixed and processed using TissueSurgeon—a femtosecond laser based microtome, to obtain thick tissue sections of the corneal epithelium and anterior stroma cut parallel to the ocular surface within approximately 15 min. A near infrared femtosecond laser was focused on to the cornea approximately 70–90 μm from the anterior surface to induce material separation using TissueSurgeon. The obtained corneal sections were stained following standard immunohistochemical procedures with anti‐neuronal β‐III tubulin antibody for visualization of the corneal nerves. Sections that contained the epithelium and approximately 20–30 μm of anterior stroma yielded excellent visualisation of the SBP with minimal optical interference from underlying stromal nerves. In conclusion, the results of this study have demonstrated that femtosecond laser cutting of the human cornea offers greater speed, ease and reliability than standard tissue preparation methods for obtaining high quality thick sections of the anterior cornea cut parallel to the ocular surface.     

Abrasives for water-jet cutting of high-strength and thick hard materials

The paper discusses abrasive water-jet cutting of hard-to-cut materials represented by high carbon steel DIN norm No.1.2436 (CSN EN 19437) plate 61–mm-thick and high-strength concrete cube sized 150 mm. Four relatively hard minerals with different densities not commonly used in water-jet technology were tested and their cutting results compared to those of three types of almandine garnets: Ukraine, Australian, and sorted Australian. Cutting efficiency was evaluated utilizing declination angle. Dependence of cutting efficiency on abrasive density and hardness was investigated. High density of abrasive appeared to be disadvantageous in our experiment. Cutting efficiency dependence on hardness exhibited nearly linear course, the increase was much more significant for concrete than for steel. Evaluation of experimental results led to the conclusion that cutting mechanism in case of very thick samples is different from common abrasive waterjet cutting. The limit declination angle for thick samples is significantly smaller, it was found to be approximately 22°. This result represents entirely new finding. The most promising finding from the economical point of view appears to be behavior of corundum, when cutting concrete. Our experimental results promise 20 % increase in cutting speed for brittle materials.     

激光切割钢板Z轴全程随动路径研究

采用SLCM-1225数控激光切割机切割碳钢板,在保证切割质量的前提下,对切割路径进行了研究。通过分析激光切割碳钢板的特点,提出切割行程中的空程应包括处在数控状态下的Z轴行程,因此,XY平面内的最短行程可能不是切割效率最高的行程。为此,提出了一种Z轴全程随动的切割方法,并通过对同一切割图形的几种不同切割路径、切入点以及空程轨迹的分析比较,给出了可采用Z轴全程随动进行切割的空程路径所必须满足的条件,同时也为Z轴全程随动切割法的切割路径设计提供了一种可行的设计思路。试验结果表明,在切割质量不低于传统切割路径设计方案的基础上,Z轴全程随动切割法能使工作效率平均提高60%以上。在工业生产中,Z轴全程随动切割方法具备可操作性和推广价值。     

薄壁不锈钢圆管三维激光切割夹具设计

设计夹具解决了三维激光切割薄壁不锈钢圆管时,采用直接装夹方式产生装夹变形、翘曲变形及定位精度低的问题,而且还可以提高薄壁不锈钢圆管的切割质量和加工效率。     

高压除磷喷嘴喷射流场数值模拟与试验分析

采用Fluent软件的标准模型对高压除磷喷嘴外部气液两相压声速湍流流场进行三维建模和数值模拟,分析了射流离开喷嘴进入到空气中的压力场和速度场的分布规律:喷嘴的出口速度和系统压力成正比,与喷射距离成反比;喷嘴的喷射打击压力与啧嘴的喷射速度和系统压力成正比,与喷嘴的喷射距离成反比;通过仿真预测出最佳靶距并进行试验验证,为喷嘴的合理安装和提高除鳞效果提供了有力的参考依据.     

浅析激光熔覆高速钢刀具制备工艺过程

刀具表面强化处理是提高刀具耐磨性及其使用寿命的重要途径之一.将激光熔覆技术的优势和切削加工对高速钢刀具的使用要求结合起来,分析了激光熔覆改善高速钢刀具性能的可行性和经济性,研究了激光熔覆制备高速钢刀具的工艺流程,针对熔覆过程中出现的主要问题,如合金粉末的研制、激光工艺参数的优化和熔覆层裂纹倾向等进行了探讨并给出了具体的...     

The effect of laser cutting parameters on the formability of complex phase steel

An experimental advanced high-strength steel grade CP700 was cut using a matrix of laser process parameters in order to generate an understanding of the influence that traverse cutting speed, power and assist gas pressure have on cut-edge formation. The formation of laser cut-edges has been assessed and related to the heat-affected zone microstructure, kerf perpendicularity, surface roughness and waviness properties. It is these characteristics that are significant towards influencing the hole expansion capacity formability properties of laser cut-edges, which were determined to show significant improvements in the formability when using optimum laser cut-edges. Understanding the effect of laser cutting process parameters on the factors influencing striation formation and microstructural deformations was critical towards being able to produce an optimum level of formability.     

双层碳纤维复合板材激光切割试验研究

在单层碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)板材激光切割试验与模拟的基础上,针对双层多角度碳纤维复合材料板材的激光切割质量问题,开展了光纤激光切割双层CFRP板材工艺试验,通过超景深显微观测研究了多种双层CFRP碳纤维铺设方向以及激光功率对切割质量的影响,从切缝宽度与锥角、层间热影响区分布以及裂纹产生等表征切割质量的参数变化规律中,找到改善切割区域质量,减小热影响区的同时减少裂纹产生的方法。结果表明,90°-0°以及45°-0°两种板材上下表面形成的切缝宽度差值最小,可达1.70μm。热影响区宽度随激光扫描方向与碳纤维铺设方向夹角减小而减小。热影响区边界在双层结合面间根据碳纤维角度变化发生突变,0°与90°结合面处突变最大为43.1%,且随功率降低,突变值也线性降低。45°层和90°层会产生由切割表面延伸至内部的裂纹,90°层裂纹最长最深。激光功率由60 W降低至15 W时,裂纹由316.2μm减小至149.6μm。综合双层CFRP激光切割的试验研究为改善多层纤维整板激光切割质量及研究提供试验依据。     

06Cr19Ni10不锈钢激光切割工艺研究

激光切割技术由于其高能量利用率、快速、无接触等独特的加工特点逐渐成为了现代制造业不可或缺的一部分.利用德美鹰华X-6060精密金属激光切割工作站实现对薄板的切割实验,得到了焦距、辅助气体气压、切割速度对零件尺寸误差和表面质量的影响规律.对使用该设备进行后续切割性能和机理研究提供了重要借鉴.     

面向虚拟装配的装配顺序综合评价

分析了面向虚拟装配的装配顺序的研究现状及其存在的问题,详细讨论了评价与优选装配顺序的各单项标准并给出了具体的数学模型,提出应全面考虑影响装配顺序的所有因素而寻求综合评价标准的思路,研究、设计了兼顾各单项评价标准的评价与优选装配顺序的算法,编程实现了该算法及进行了相应的实例验证.