激光精微制造應用技術

目錄
前言
第1章　激光精微制造應用技術概述　1
1.1　點接觸共軛曲面齒輪制造應用技術概況　1
1.1.1　點接觸共軛曲面齒輪的分類、特點與加工工藝流程　1
1.1.2　點接觸共軛曲面齒輪加工技術發(fā)展狀況　5
1.1.3　曲面齒輪的激光精微加工技術研究進展　7
1.2　微結(jié)構(gòu)FBG的激光加工技術概況　10
1.2.1　飛秒激光微加工光纖與微結(jié)構(gòu)FBG應用狀況　10
1.2.2　飛秒激光的光纖材質(zhì)刻蝕機制研究進展　12
第2章　激光加工前工序的面齒輪高速準干切削機理及工藝　13
2.1　面齒輪高速準干銑削加工方法與模型　13
2.1.1　高速準干銑削原理與加工方法　13
2.1.2　高速準干銑削模型與計算　14
2.1.3　高速準干銑削加工仿真及實驗　22
2.2　面齒輪高速準干銑削齒面粗糙度　24
2.2.1　高速準干銑削齒面粗糙度的形成機理與模型　24
2.2.2　高速準干銑削齒面粗糙度的仿真與實驗分析　26
2.3　影響銑削齒面粗糙度的工藝參數(shù)優(yōu)選與回歸分析　29
2.3.1　銑削齒面粗糙度的正交實驗與工藝參數(shù)優(yōu)選　29
2.3.2　銑削齒面粗糙度的回歸分析　32
2.4　面齒輪齒面測量、修緣與油霧化噴灑可控裝置　34
2.4.1　面齒輪齒面測量與激光精修厚度的確定　34
2.4.2　面齒輪修緣高度及修緣量的確定方法　41
2.4.3　高速準干切削的冷卻潤滑油霧化噴灑可控裝置　43
第3章　螺旋錐齒輪的脈沖激光精微修正機理與工藝　46
3.1　脈沖激光修正螺旋錐齒輪齒面的物理過程與機理　46
3.1.1　激光與金屬材料的一般作用過程　46
3.1.2　納秒激光燒蝕機制與動態(tài)作用效應　47
3.1.3　飛秒激光燒蝕作用機制與作用機理　51
3.2　脈沖激光精微修正螺旋錐齒輪齒面的傳熱物理模型與仿真　53
3.2.1　納秒激光修正齒面的傳熱物理模型與數(shù)值仿真　53
3.2.2　飛秒激光修正齒面?zhèn)鳠嵛锢砟Ｐ团c數(shù)值仿真　57
3.3　脈沖激光精微修正螺旋錐齒輪工藝與實驗　63
3.3.1　螺旋錐齒輪的精微修正工藝與實驗條件　63
3.3.2　納秒激光修正齒面實驗與分析　69
3.3.3　飛秒激光修正齒面實驗與分析　75
第4章　面齒輪的飛秒激光燒蝕特征及精微加工工藝　80
4.1　飛秒激光精微加工面齒輪的物理作用機理　80
4.1.1　飛秒激光加工面齒輪的物理作用過程動態(tài)效應　80
4.1.2　飛秒激光加工面齒輪的物理作用機制與理論模型　81
4.2　飛秒激光精微加工面齒輪實驗條件與加工工藝　83
4.2.1　飛秒激光精微加工面齒輪實驗條件　83
4.2.2　飛秒激光精微加工面齒輪工藝　87
4.3　面齒輪材料的飛秒激光燒蝕特性　92
4.3.1　面齒輪材料的燒蝕閾值　92
4.3.2　面齒輪材料燒蝕的動態(tài)吸收效應　96
4.4　飛秒激光精微加工復耦合模型與實驗分析　99
4.4.1　基于變焦效應的能量密度模型與實驗分析　99
4.4.2　傳熱物理模型與掃描燒蝕實驗分析　110
4.4.3　等離子體沖擊波效應模型與實驗分析　126
4.5　面齒輪飛秒激光精修工藝參數(shù)優(yōu)化　134
4.5.1　飛秒激光精修工藝參數(shù)的單因素實驗分析　134
4.5.2　基于正交實驗的飛秒激光精修工藝參數(shù)優(yōu)化分析　140
4.5.3　飛秒激光精修齒面特征的回歸預測模型與仿真分析　144
4.5.4　精修工藝參數(shù)優(yōu)化實驗結(jié)果及分析　146
第5章　微結(jié)構(gòu)FBG的飛秒激光加工應用技術　150
5.1　微結(jié)構(gòu)FBG飛秒激光微加工系統(tǒng)　150
5.2　光纖的飛秒激光加工特性　152
5.2.1　光纖損傷閾值的計算　152
5.2.2　飛秒激光光斑大小的確定　153
5.2.3　光纖的飛秒激光燒蝕凹坑深度　157
5.3　微結(jié)構(gòu)的飛秒激光加工參數(shù)　159
5.3.1　微結(jié)構(gòu)槽深與掃描速度、激光能量的關系　159
5.3.2　微結(jié)構(gòu)加工工藝及其加工參數(shù)的確定　162
5.4　飛秒激光對FBG光譜影響機制及應用　166
5.4.1　飛秒激光對螺旋微結(jié)構(gòu)FBG光譜的影響　166
5.4.2　飛秒激光對直槽微結(jié)構(gòu)FBG光譜的影響　171
5.4.3　波長及寬帶變化原因分析　173
5.4.4　基于飛秒激光后處理加工的相移光纖光柵　175
5.5　微結(jié)構(gòu)FBG傳感器制備　186
參考文獻　190