首页 . 工学 . 机械工程 . 〔机械制造工艺与装备〕 . (冷加工工艺与装备) . (磨削加工工艺与装备) . (先进磨削技术)

激光辅助磨削

/laser assisted grinding/
条目作者巩亚东

巩亚东

最后更新 2022-12-23
浏览 129
最后更新 2022-12-23
浏览 129
0 意见反馈 条目引用

用激光辅助传统的加工方法如切削、铸造、镀膜等,来解决材料去除率低、刀具磨损等问题的新型复合加工方法。

英文名称
laser assisted grinding
所属学科
机械工程

激光辅助加工(LAM)经常被作为加工一些难加工材料(如金属合金和陶瓷材料)的替代方法。

传统的磨削过程中产生的热量积蓄在工件表面,使工件表面层产生极高的温度梯度,极易导致材料表层出现热损伤,甚至出现碎裂。为了减小工件表面的温度梯度,可以用激光对工件表面进行预热处理,而且预热可使材料软化,降低其硬度及脆性,有利于磨削加工。因此,激光辅助磨削就是通过激光加热使陶瓷材料软化从而进行磨削的一种技术,图1为其加工示意图。

图1 激光辅助磨削示意图1 激光辅助磨削示意

激光辅助高效磨削加工的优点是激光传热的区域小,磨削的效率高,是磨削硬脆材料比较有潜力的加工方法。激光辅助磨削加工过程的原理(图2)是:激光辅助磨削陶瓷工件在待加工区被激光预热后,再进入磨削区进行磨削加工,激光的预热处理能够减小工件表面的温度梯度并降低硬质材料的硬度,改善工件的磨削条件,因而可提高磨削质量。

图2 激光辅助磨削加工过程原理图2 激光辅助磨削加工过程原理

美国普渡大学激光加工中心的研究人员研究了激光辅助对难加工材料的磨削。试验和仿真结果表明,在激光进行热辅助的情况下,工件被加工区域的温度升高,硬度降低,磨削力可降低20%左右,加工后的表面粗糙度、尺寸精度都有很大的改善,同时不产生新的微观结构。

  • 黄春峰.工程陶瓷加工技术的发展与应用.工具技术,2000,(34):3-7.
  • DI J K, ZHOU M, LI J, et al.Micro-punching process based on spallation delamination induced by laser driven-flyer.Applied Surface Science,2012,258(7):2339-2343.
  • 陈明,李晓天,孙方宏,等.激光在磨削加工中的应用现状分析及试验研究.金刚石与磨料磨具工程,1999,(6):30-34.
  • DUMITRESCU P, KOSHY P, STENEKES J, et al.High-power diode laser assisted hard turning of AISI D2 tool steel.International Journal of Machine Tools,2006,46(15):2009-2016.

相关条目

阅读历史

    意见反馈

    提 交

    感谢您的反馈

    我们会尽快处理您的反馈!
    您可以进入个人中心的反馈栏目查看反馈详情。
    谢谢!