-
题名飞秒激光烧蚀面齿轮材料的形貌特征研究
被引量：13
- 1
-
-
作者
林嘉剑
明瑞
李学坤
赖名涛
马玉龙
明兴祖
-
机构
湖南工业大学机械工程学院
湖北文理学院机械工程学院
-
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第14期169-179,共11页
-
基金
国家自然科学基金(51975192)
湖北省自然科学基金(2019CFB632)
湖北文理学院学科开放基金(XK2020001)。
-
文摘
飞秒激光加工面齿轮材料18Cr2Ni4WA是一种面齿轮精微修正的新型加工技术。首先,根据烧蚀凹坑的直径和激光功率的定量关系得到激光的烧蚀阈值,根据烧蚀凹坑的深度和激光功率的定量关系得到材料的吸收系数。然后,考虑到能量累积效应,从高斯激光的聚焦方式考虑变离焦量效应,建立材料内部的能量吸收模型。最后,通过改变脉冲数和激光功率,研究飞秒激光烧蚀凹坑直径和深度的变化规律。实验结果表明,脉冲频率为200 kHz的飞秒激光脉冲数大于20时,烧蚀凹坑的直径和深度趋于稳定,这与理论结果相吻合。随着激光功率的增大,飞秒激光的加工质量有明显下降,当激光功率为1 W时,飞秒激光的加工质量良好且烧蚀深度足够深。
-
关键词
激光光学
飞秒激光
面齿轮材料
烧蚀阈值
材料吸收系数
形貌特征
-
Keywords
laser optics
femtosecond laser
face gear material
ablation threshold
material absorption coefficient
morphology characteristics
-
分类号
TN24
[电子电信—物理电子学]
-
-
题名齿轮材料20CrMnTi的飞秒激光烧蚀特征
被引量：7
- 2
-
-
作者
明兴祖
金磊
肖勇波
林嘉剑
周贤
明瑞
-
机构
湖北文理学院机械工程学院
湖南工业大学机械工程学院
-
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期73-82,共10页
-
基金
国家自然科学基金(No.51975192)
湖北省自然科学基金(No.2019CFB632)
湖北文理学院学科开放基金(No.XK2020001)。
-
文摘
研究了螺旋锥齿轮材料20CrMnTi的飞秒激光烧蚀机理,以及单脉冲飞秒激光在不同能量密度下的齿面烧蚀特征.考虑材料的能量动态吸收效应和光子-电子-晶格系统的相互耦合作用,建立能量耦合模型,仿真得到烧蚀齿轮材料的能量密度至少为67 mJ/cm 2,材料去除区域发生在烧蚀深度40 nm以内.实验结果表明,齿面温度超过齿轮材料的气化温度后,齿面能够保持良好的烧蚀形貌,粗糙度的变化值小于0.021μm,验证了理论仿真的有效性.研究结果可为提高飞秒激光精微加工螺旋锥齿轮的齿面质量提供参考.
-
关键词
飞秒激光加工
螺旋锥齿轮
能量耦合模型
能量密度
烧蚀特征
-
Keywords
Femtosecond laser machining
Spiral bevel gear
Energy coupling model
Energy density
Ablation characteristics
-
分类号
TN24
[电子电信—物理电子学]
-
