【技术实现步骤摘要】
一种变直径工件连续激光毛化方法
[0001]本专利技术属于激光毛化领域,具体涉及一种变直径工件连续激光毛化方法,适用于冷轧辊激光毛化、钢管内壁激光毛化等领域。
技术介绍
[0002]激光毛化技术就是通过脉冲激光在磨光工件表面的作用,产生大量微坑,形成特殊形貌的技术。激光毛化技术最初用于冷轧轧辊的表面处理,可生产优质的毛化钢板。
[0003]一般的毛化方法,如专利《轧辊表面激光毛化处理方法》(200910115940.4),毛化时工件的转速与聚焦头的移速都保持不变,为了毛化的一致性,即毛化微坑形状、运动速率和面密度(单位面积的微坑数)和线密度(单位长度的微坑数)基本一致,要求工件的直径变化不大。
[0004]随着激光毛化技术应用领域的扩大,对凸度辊、S形辊、螺纹辊、钢管内壁等变直径工件的毛化提出了需求。专利《一种变直径工件步进激光毛化方法》(201911300424.9),对于变直径工件,可产生一致的微坑形状、运动速率、面密度和线密度,从而能保证激光毛化的一致性;也可产生可变的微坑形状、运动速率、面密度和线密度 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变直径工件连续激光毛化方法,其特征在于,具体包括如下步骤:(1)在变直径工件的中心水平面建立基坐标系及动坐标系;(2)根据母线方向的线密度及母线方程获得各条螺旋线起点和终点的基坐标及切向角;(3)根据聚焦光束中心线与工件母线的夹角、圆周方向的线密度、微坑运动速率、基坐标及切向角获得各条螺旋线起点和终点对应的动坐标及转速,获得各条螺旋线包含的微坑数量;(4)按各螺旋线的顺序及毛化轨迹依次对变直径工件进行毛化。2.根据权利要求1所述的一种变直径工件步进激光毛化方法,其特征在于:所述螺旋线为一条由多条短螺旋线对应一个圆周组成的长螺旋线。3.根据权利要求1或2所述的一种变直径工件步进激光毛化方法,其特征在于:所述各条螺旋线起点和终点分别为毛化的起点Ps、毛化的终点Pe,从毛化的起点Ps到毛化的终点Pe,数条与Z轴稍有偏斜的直线段为变直径工件连续激光毛化产生的数条短螺旋线轨迹在变直径工件的中心水平面上的投影,数条短螺旋线轨迹组成一条长螺旋线轨迹。4.根据权利要求1所述的一种变直径工件连续激光毛化方法,其特征在于:所述步骤(1)中的基坐标系是在变直径工件的中心水平面建立的两维直角坐标系;所述动坐标系设置三个运动轴,包括一个旋转轴、以及移动轴a和移动轴b组成的两个移动轴,所述三个运动轴中的移动轴a、移动轴b分别沿变直径工件的轴向和径向移动,旋转轴的轴线和变直径工件的中心水平面垂直相交于支点,旋转轴绕支点旋转,通过三个运动轴联动调节焦点的位置和聚焦光束中心线相对变直径工件母线的角度。5.根据权利要求1或4所述的一种变直径工件连续激光毛化方法,其特征在于:所述步骤(2)根据毛化的起点及母线方程获得第一条螺旋线起点的基坐标及切向角,再根据母线切线方向的线密度计算下一条螺旋线的起点的基坐标及切向角,毛化的起点是第一条螺旋线的起点,前一条螺旋线的终点是下一条螺旋线的起点,依次获得各条螺旋线起点和终点的基坐标和切向角。6.根据权利要求1所述的一种变直径工件连续激光毛化方法,其特征在于:所述步骤(3)根据聚焦光束中心线与...
【专利技术属性】
技术研发人员:王红才,彭林华,
申请(专利权)人:中国科学院力学研究所,
类型:发明
国别省市:
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