摘要：目的提高45#钢表面激光抛光后的成形质量,提出一种激光抛光工艺参数多目标优化方法。方法构建基于功率、扫描速度、搭接距离的三因素三水平激光抛光试验,并分别应用粗糙度测量仪、显微硬度计和超景深三维显微镜测试抛光层的粗糙度、显微硬度和抛光层深度。基于试验数据,分别应用指数模型和二阶响应面模型构建抛光工艺参数与表面粗糙度、显微硬度、抛光深度的回归预测模型,并对2种模型的预测精度进行对比分析。采用多目标灰狼优化算法(MOGWO)结合优劣解距离法(TOPSIS)-CRITIC综合评价决策体系对抛光工艺参数进行寻优和多属性决策。结果二阶响应面模型具有更高的预测精度,能够更好地反映激光抛光工艺参数与各响应目标之间的映射关系。当功率为113W、扫描速度为3m/min、搭接距离为0.13 mm时,粗糙度值Ra从11.563μm降至5.713μm,降幅为50.59%,显微硬度从185.9HV0.5升至364.7HV0.5,升幅为96.18%,此时的抛光深度为0.051 mm,最大相对误差为7.84%。结论此方法可以为其他金属材料表面激光抛光质量预测模型的构建及工艺参数寻优提供借鉴。

摘要：目的同步提升D2模具钢激光抛光效果及抛光质量的稳定性。方法提出了一种基于综合满意度函数的D2钢激光抛光工艺参数优化方法。首先,以表面粗糙度、显微硬度和抛光深度为优化目标,基于Box-Behnken方法,以激光功率、扫描速度和搭接率为试验因素进行3因素3水平试验。其次,基于试验数据构建各优化目标均值与标准差的双响应面模型,采用熵权理论获得了各优化目标均值与标准差的客观熵权,并与主观熵权结合构建综合熵权。最后,将双响应面模型与综合熵权引入满意度函数构建了改进综合满意度模型,通过随机梯度下降法获得最佳工艺参数组合。结果在激光功率为551W、扫描速度为9mm/s、搭接率为0.55的条件下,表面粗糙度均值由Ra=5.188μm下降至Ra=1.056μm,降幅为79.65%,粗糙度标准差为0.0128μm;显微硬度由541.3HV0.5下降至509.3HV0.5,降幅为5.91%,显微硬度标准差为12.9811HV0.5;抛光深度为0.331mm,抛光深度标准差为0.0024mm。结论该方法可以有效提升D2模具钢激光抛光效果,同时避免抛光后表面质量波动,可为其他模具钢激光抛光工艺参数寻优提供方法借鉴。

摘要：将光纤脉冲激光器的激光功率、重复频率、离焦量和扫描速度作为影响因素,以AISI304不锈钢的表面粗糙度作为评价指标,设计了激光抛光的正交试验,通过极差分析得到最佳工艺参数组合,在此参数组合下快速将表面粗糙度降低约67%。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电化学工作站等研究了激光抛光前、后的表面性能变化及机理。结果表明:激光抛光后,试样表面硬度降低了约15%,自腐蚀电流密度提高了10.978μA/cm^(2)。抛光层内C、Cr元素含量(质量分数)分别降低了约2.4%和3.2%,平均晶粒尺寸减小了约0.37μm,抛光表面的残余应力约为139.6 MPa。分析得出,随着C元素含量的减少,试样表面浅层金属发生软化,从而表面显微硬度降低;Cr元素含量的减少弱化了不锈钢的钝化能力,同时晶粒细化与残余拉应力的存在为腐蚀性Cl-提供了快速扩散路径,使得试样自腐蚀电流密度明显提高。

摘要：模具表面抛光是模具加工中一个未能很好解决的难题,现在主要通过手工完成,而且效率极低.为了提高效率、降低劳动强度,出现了激光抛光技术.激光抛光金属是通过将金属表面的很薄的一层融化,由于表面张力的作用,融化的材料填充到原先表面的沟壑中来实现的.光纤激光器体积小,效率高,在工业中有广泛的应用,因此,采用连续光纤激光器,用正交试验设计的方法,对模具钢进行激光抛光试验,并对影响抛光效果的几个主要参数:功率、离焦量、扫描速度和扫描间隔等进行试验并优化,通过优化参数,可以将模具表面的粗糙度由1.0μm降低到0.2μm,抛光效果显著.

摘要：在激光抛光金属材料时,材料表面的粗糙度是评判抛光效果的主要指标。采用正交试验及响应面法进行了激光抛光表面粗糙度试验设计。为了研究离焦量、激光功率、重复频率、扫描速度这四个因素对表面粗糙度的影响,设计了四因素三水平正交试验,对结果进行了极差分析和对比选优。之后利用响应面法设计了四因素三水平的Box-Behnken Design(BBD)试验,建立了表面粗糙度的数值模型,同时得到了优化的抛光工艺参数。正交试验极差优化得到的最低粗糙度为0.1178μm,略高于响应曲面优化得到的0.1112μm。当离焦量为3 mm,激光功率为29.825 W,重复频率为91.451 kHz,扫描速度为1749.794 mm/s时,TC4合金经过激光微抛光后,表面粗糙度由0.3247μm降低至0.1112μm。合适的工艺参数有助于获得良好的激光抛光效果及较低的表面粗糙度。

摘要：激光抛光是利用激光与材料表面相互作用的加工手段,它遵循激光与材料作用的普遍规律,其应用范围很广,既可以抛光金属材料,又可以抛光非金属材料。加工过程为非接触加工,可控性强,与计算机连接可以实现加工过程的自动化,且精度高,通过激光抛光加工的表面粗糙度很小。传统抛光仪器多半是一体化设计,抛光时易实现试样在空间上的平移,但难以实现试样的旋转。若要同时实现平移与旋转功能,且保持精度,需要克服机械振动、保持机械平衡等难点。据此,提出一种用于夹持激光抛光试样的可旋转夹具针对性地解决上述问题。