The invention relates to a double laser beam automatic compensation synchronous rectification and strengthening device and a method thereof. The invention of laser strengthening can move freely in the workpiece on both sides, the shape correction of laser and laser enhanced distribution on the workpiece with side or both sides, shape correction of laser sizing process, while strengthening the intensive laser synchronization process, on-line monitoring system of monitoring the surface property of the workpiece shape and size, real-time tracking and feedback system will be on-line monitoring system to monitor the data feedback to the correction of laser power regulating device and device enhanced laser power, automatic compensation, eliminate the workpiece shape correction and simultaneously strengthen cooperative effect, improve the surface precision at the same time, also greatly improve the processing efficiency. In addition, through the computer and each module to cooperate, through the collected data analysis error, select the best work program, so that the workpiece is continuously optimized until the workpiece processing requirements.
【技术实现步骤摘要】
一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置及方法
本专利技术涉及增材制造的
,尤其涉及到一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置及方法。
技术介绍
目前,单独进行校形存在一些问题:航空发动机整体叶盘、叶片的校形会在一定程度上破坏零件组织,改变金属材料表层组织,降低金属零件的表面性能,结构的疲劳性能和表面精度难以达到要求。单独进行强化存在一些问题:单独进行强化只强化了部分区域,激光冲击强化后叶片的疲劳寿命得到大幅度的提高,但是会出现应力变化幅度大的问题,为了解决上述现象,可以对整个叶片表面进行激光冲击处理,但这将大大降低加工效率,而且,整体表面处理由于残余压应力的释放会引起叶片比较大的变形,影响叶片的使用性能。现有技术中,零件加工过程的跟踪检测,零件表面的质量评估,零件整体结构的分析,加工过程的控制系统,反馈系统和调节设备基本采用“一步一停”的方式,即:先进行零件表面的在线跟踪检测,之后反馈系统进行数据信息的传递,然后由控制系统控制调节设备进行零件的加工,加工完成后,在线跟踪检测系统对零件表面进行质量评估,并对零件整体结构进行分析。所以,航空发动机整体叶盘、叶片等工件分步进行校形和强化时,其单独作用效果会相互干扰,协同影响,降低零件加工的质量。同时,零件加工过程中的辅助系统采用“一步一停”的工作方式,会出现超前,滞后现象,导致工作效率低;各步和各环节之间的误差使零件的加工质量达不到要求。同时,激光冲击强化后叶片的疲劳寿命得到大幅度的提高,但是会出现应力变化幅度大的问题,但对整个叶片表面进行激光冲击处理,将大大降低加工效率,释放残余压应力,引起叶片比较大的变形 ...
【技术保护点】
一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置,其特征在于:包括校形激光器(1)、强化激光器(2)、分别控制校形激光器(1)和强化激光器(2)的校形激光器控制系统(3)和强化激光器控制系统(4)、分别调节校形激光器(1)和强化激光器(2)功率的校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)、监测工件表面性能和形状尺寸的在线监测系统(7)、将在线监测系统(7)监测到的数据反馈给校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)的实时跟踪反馈系统(8)、控制工件旋转的工件旋转装置(9)、计算机(10);其中,工件固定在工件旋转装置(9)上,校形激光器(1)、强化激光器(2)位于工件侧;校形激光器控制系统(3)分别与校形激光器功率调节装置(5)和校形激光器(1)连接,而强化激光器控制系统(4)分别与强化激光器功率调节装置(6)和强化激光器(2)连接;在线监测系统(7)通过实时跟踪反馈系统(8)分别与校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)连接;工件旋转装置(9)、校形激光器功率调节装置(5)、强化激光器功率调节装置(6)、实时跟踪反馈系统(8)均与计算机(10) ...
【技术特征摘要】
1.一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置,其特征在于:包括校形激光器(1)、强化激光器(2)、分别控制校形激光器(1)和强化激光器(2)的校形激光器控制系统(3)和强化激光器控制系统(4)、分别调节校形激光器(1)和强化激光器(2)功率的校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)、监测工件表面性能和形状尺寸的在线监测系统(7)、将在线监测系统(7)监测到的数据反馈给校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)的实时跟踪反馈系统(8)、控制工件旋转的工件旋转装置(9)、计算机(10);其中,工件固定在工件旋转装置(9)上,校形激光器(1)、强化激光器(2)位于工件侧;校形激光器控制系统(3)分别与校形激光器功率调节装置(5)和校形激光器(1)连接,而强化激光器控制系统(4)分别与强化激光器功率调节装置(6)和强化激光器(2)连接;在线监测系统(7)通过实时跟踪反馈系统(8)分别与校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)连接;工件旋转装置(9)、校形激光器功率调节装置(5)、强化激光器功率调节装置(6)、实时跟踪反馈系统(8)均与计算机(10)连接,由计算机(10)控制。2.根据权利要求1所述的一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置,其特征在于:所述强化激光器(2)自由移动于工件两侧。3.一种用于权利要求1所述双激光束自动补偿同步校形与强化装置的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)原始数据采集:进行同步校形与强化工件前,在线监测系统监测工件尺寸和形状参数,计算机保存数据为原始数据X0,同时实时跟踪反馈系统传递信息给校形激光器功率调节装置和强化激光器功率调节装置,计算机记录此时校形激光器和强化激光器参数,作为该两激光器参数调节的原始数据M0;(2)误差分析:当航空发动机整体叶盘、叶片达到理想情况时,计算机进行原始数据分析计算,得出工件尺寸和形状等参数X和激光器参数M...
【专利技术属性】
技术研发人员:张永康,于秋云,张峥,杨青天,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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