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激光在线修整青铜金刚石砂轮数值仿真与试验

陈根余 陈冲 卜纯 贾天阳

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激光在线修整青铜金刚石砂轮数值仿真与试验

    作者简介: 陈根余(1965- ),男,教授,博士生导师,主要从事激光微细加工技术方面的研究.E-mail:hdgychen@163.com.
  • 基金项目:

    国家八六三高技术研究发展计划资助项目(2007AA042006);国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题资助项目(2009ZX04007_021)

  • 中图分类号: TN249;TP156.99

Numerical simulation and experiment for on-line truing and dressing of bronze-bonded diamond grinding wheels with laser

  • CLC number: TN249;TP156.99

  • 摘要: 为了研究声光调Q YAG脉冲激光在线修整青铜结合剂金刚石砂轮,采用数值仿真和试验相结合的方法,在考虑金刚石石墨化过程的基础上,通过有限元数值模拟的方法建立了3维单脉冲激光烧蚀金刚石磨粒的数学模型和传热模型,研究了脉冲激光参量(离焦量、脉宽和激光功率)对金刚石磨粒去除厚度的影响规律,为激光修整参量选择提供了指导。结果表明,激光功率、脉宽和离焦量是影响脉冲激光金刚石磨粒去除厚度的最直接的因素,金刚石磨粒去除厚度随着激光功率的增加而变大;随着脉宽的增加而减少;随着离焦量的增加而减少。借助CCD和激光三角位移测量仪对砂轮表面跳动进行在线监测、采用闭环控制系统控制Q开关,实现了砂轮的在线修整,获得了良好的地形地貌,降低了砂轮圆跳动度误差,达到良好的修整效果。
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-07
  • 录用日期:  2011-11-22
  • 刊出日期:  2012-07-25

激光在线修整青铜金刚石砂轮数值仿真与试验

    作者简介: 陈根余(1965- ),男,教授,博士生导师,主要从事激光微细加工技术方面的研究.E-mail:hdgychen@163.com
  • 1. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点试验室, 长沙410082;
  • 2. 湖南大学激光研究所, 长沙410082
基金项目:  国家八六三高技术研究发展计划资助项目(2007AA042006);国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项课题资助项目(2009ZX04007_021)

摘要: 为了研究声光调Q YAG脉冲激光在线修整青铜结合剂金刚石砂轮,采用数值仿真和试验相结合的方法,在考虑金刚石石墨化过程的基础上,通过有限元数值模拟的方法建立了3维单脉冲激光烧蚀金刚石磨粒的数学模型和传热模型,研究了脉冲激光参量(离焦量、脉宽和激光功率)对金刚石磨粒去除厚度的影响规律,为激光修整参量选择提供了指导。结果表明,激光功率、脉宽和离焦量是影响脉冲激光金刚石磨粒去除厚度的最直接的因素,金刚石磨粒去除厚度随着激光功率的增加而变大;随着脉宽的增加而减少;随着离焦量的增加而减少。借助CCD和激光三角位移测量仪对砂轮表面跳动进行在线监测、采用闭环控制系统控制Q开关,实现了砂轮的在线修整,获得了良好的地形地貌,降低了砂轮圆跳动度误差,达到良好的修整效果。

English Abstract

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