一种纤维增强复合材料外螺纹激光制备方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维增强复合材料外螺纹激光制备方法与装置，该方法根据螺纹的材质选用相应的加工激光器，根据待加工螺纹参数和激光加工工艺参数对螺纹牙型剖面进行切片化分层处理，通过计算螺纹牙深度与激光单次去除深度的比值来得到去除加工的层数和每层扫描长度，以螺纹最左端牙型的中心法线为聚焦加工扫描中心线，通过对同时作回转和轴向运动的螺纹预制件表面进行材料去除加工来获得外螺纹。该方法将热烧蚀加工和光化学加工相结合，有效解决了传统加工出现材料分层、撕裂和纤维拔脱等导致的材料失效问题，克服了具有各向异性特性的纤维增强复合材料螺纹加工难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维增强复合材料外螺纹激光制备方法与装置，属于激光加工领域。

技术介绍

1、纤维增强复合材料的基体主要有树脂基、陶瓷基和金属基，增强体主要有碳纤维、玻璃纤维、pbo纤维、芳纶纤维和玄武岩纤维等，其具有重量轻、强度高等优势，在航空航天、能源、汽车等多个领域得到了广泛的应用。由于纤维增强复合材料各向异性的特点，材料的力学性能在各个方向上存在差异，传统的铣削、车削、拉削等加工手段，不仅会使刀具磨损严重，在加工过程中容易出现分层、撕裂，造成结构失效，严重降低了加工质量，破坏了纤维增强复合材料原有的结构强度。

2、相比之下，激光加工属于无接触加工，不会有刀具的磨损，同时也避免了外力加工时材料的机械损伤。可以实现一些传统加工方法无法达到的复杂形状或微小尺寸的外螺纹加工，并且可以加工各种形状的外螺纹，具有很大的灵活性。

技术实现思路

1、为了克服传统机械加工时产生的机械损伤，提高加工质量，突破纤维增强复合材料螺纹加工瓶颈，本专利技术提供了一种纤维增强复合材料外螺纹激光制备方法与装置，利用激光直本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纤维增强复合材料外螺纹激光制备方法，其特征在于该方法根据螺纹的材质选用相应的加工激光器，根据待加工螺纹的大径D、中径D1、小径D2、螺距P和螺纹旋向等参数，以及激光加工单次去除深度h和刻线宽度d对螺纹牙型剖面进行切片化分层处理，通过计算螺纹牙深度与激光单次去除深度的比值来得到去除加工的层数n和每层扫描长度Li；以螺纹最左端牙型的中心法线为聚焦加工扫描中心线进行材料去除加工，加工时螺纹预制件的旋转线速度υ，相应的旋转角速度ω为2υ/D1，轴向运动速度V为P*υ/(π*D1)；对于右旋螺纹，加工奇数层时螺纹预制件从右至左作轴向直线运动，且同时作顺时针旋转运动，加工偶数层时螺纹预制件作...

【技术特征摘要】

1.一种纤维增强复合材料外螺纹激光制备方法，其特征在于该方法根据螺纹的材质选用相应的加工激光器，根据待加工螺纹的大径d、中径d1、小径d2、螺距p和螺纹旋向等参数，以及激光加工单次去除深度h和刻线宽度d对螺纹牙型剖面进行切片化分层处理，通过计算螺纹牙深度与激光单次去除深度的比值来得到去除加工的层数n和每层扫描长度li；以螺纹最左端牙型的中心法线为聚焦加工扫描中心线进行材料去除加工，加工时螺纹预制件的旋转线速度υ，相应的旋转角速度ω为2υ/d1，轴向运动速度v为p*υ/(π*d1)；对于右旋螺纹，加工奇数层时螺纹预制件从右至左作轴向直线运动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王菲，冯镇南，张承双，李玉瑶，包艳玲，阮英波，张承灏，田明，罗宽，
申请(专利权)人：长春理工大学中山研究院，
类型：发明
国别省市：