激光与光电子学进展, 2020, 57 (11): 111429, 网络出版: 2020-06-02   

陶瓷齿轮皮秒激光高精加工研究 下载: 1097次特邀研究论文

Picosecond Laser Precision Processing of Ceramic Gear
季凌飞 1,2,*燕天阳 1,2姜锐 1,2张洪龙 1,2王文豪 1,2
作者单位
1 北京工业大学激光工程研究院超快激光与高精制造研究所, 北京 100124
2 跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室, 北京 100124
摘要
从解决陶瓷齿轮加工困难的实际应用需求出发,系统研究1064 nm皮秒激光的输出功率、扫描速度、扫描次数、扫描线间距等工艺参数对陶瓷切削深度、宽度和表面粗糙度的影响;结合齿轮结构的几何特征,采用将柱状工件的曲面加工转换成平面加工的方法,完成了不同齿形(直齿、斜齿)陶瓷齿轮的激光直接高精制造,齿面平均粗糙度Ra≤2 μm,加工效率高,可适用于不同材质齿轮类复杂构型零件的加工。
Abstract
Aim

ing for solving the problem in the processing of ceramic gears, the influence of laser power, scanning speed, scanning times, and scanning interval on groove depth, width, and roughness by picosecond laser with 1064 nm wavelength is studied. Combining with geometric characteristics analysis of gears, a method for converting the curved surface processing of a cylindrical workpiece into plane processing is used to achieve a high-precision laser processing of ceramic gears with different tooth shapes (spur and helical gears). The average roughness of the tooth surface (Ra)is no more than 2 μm. Moreover, the proposed process is time efficient and can be applied to the processing of complex gears composed of different materials.

季凌飞, 燕天阳, 姜锐, 张洪龙, 王文豪. 陶瓷齿轮皮秒激光高精加工研究[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(11): 111429. Lingfei Ji, Tianyang Yan, Rui Jiang, Honglong Zhang, Wenhao Wang. Picosecond Laser Precision Processing of Ceramic Gear[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(11): 111429.

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