激光拋光是一種新型拋光技術,具有高效率、非接觸、自動化加工等優(yōu)勢,已經(jīng)廣泛地應用于各種材料上。目前激光拋光的研究工作主要集中在拋光工藝,對于激光拋光的機理還尚未研究透徹。本文以模具鋼為研究對象,通過數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的方法,建立激光拋光數(shù)值模型,模擬了激光拋光時表面流動過程,得到各參數(shù)對拋光效果的影響,為激光拋光工藝參數(shù)的選取提供指導作用。（1）建立了激光拋光表面演變的二維瞬態(tài)模型。通過對拋光前的模具鋼表面進行頻率分析,采用主要頻率合成輪廓曲線用于模型表面構(gòu)建。模型耦合傳熱場和流動場,采用移動的激光光源,綜合考慮熔池中毛細力和熱毛細力的作用,模擬出激光拋光的溫度分布和流動過程。模擬結(jié)果表明,激光拋光過程中,粗糙的表面在毛細力與熱毛細作用下發(fā)生流動,高處的熔融材料流向低處,降低了表面高度差,得到平整的表面。（2）模擬分析了激光功率和掃描速度對激光拋光過程的影響。熔池深度與激光功率呈正線性關系,與掃描速度呈負線性關系;拋光后的表面粗糙度與激光功率和掃描速度均呈U型分布關系。（3）通過激光拋光的實驗結(jié)果與模擬結(jié)果對比,熔池深度誤差為7.5%,表面粗糙度的誤差為7.0%,模型所預測熔池凝固組... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 激光拋光研究背景
    1.2 激光拋光工藝研究進展
    1.3 激光拋光數(shù)值模擬研究進展
    1.4 本文的研究內(nèi)容
2 激光拋光過程數(shù)值模型建立
    2.1 模型初始表面構(gòu)建
    2.2 激光拋光表面演變數(shù)值模型
    2.3 本章小結(jié)
3 激光拋光表面演變模擬結(jié)果分析
    3.1 激光拋光表面演變數(shù)值模型的模擬結(jié)果
    3.2 拋光工藝參數(shù)對激光拋光過程的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 激光拋光表面演變模擬實驗驗證
    4.1激光拋光實驗
    4.2 模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比分析
    4.3 本章小結(jié)
5 激光拋光模具表面鋼缺陷分析
    5.1 激光拋光表面缺陷研究現(xiàn)狀
    5.2 隕石坑缺陷分析
    5.3 隕石坑缺陷形成機理
    5.4 鋁液滴流動場數(shù)值模擬
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]金屬材料納秒紫外脈沖激光微拋光理論與技術的研究[D]. 張峰烈.天津大學 2011

碩士論文
[1]復雜曲面研磨拋光機器人力控制研究[D]. 王新濤.東北大學 2012



本文編號：3151579