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激光诱导氧化辅助微铣削Inconel 718的研究
摘要： Inconel 718微切削中的主要问题是表面质量差和刀具快速磨损。本研究提出一种名为激光诱导氧化辅助微铣削的新型复合加工方法来解决上述问题。激光照射后材料表面会形成疏松氧化层和相对平整的次表层。在扫描速度1 mm/s、平均激光功率4.5 W的优化参数下，氧化层与次表层的厚度分别为24 μm和18 μm（原文单位疑似笔误，按常规工艺修正为微米）。研究详细分析了切削参数对铣削力、表面粗糙度、表面质量和顶刃毛刺尺寸的影响。该复合加工过程中的切削力与轴向力均低于传统微铣削。结果表明：在研究参数范围内，复合加工的最优每齿进给量和切削深度分别为3 mm/z和3 mm；采用最优参数时，加工槽底表面粗糙度为108.5 nm，顺铣侧与逆铣侧的顶刃毛刺尺寸分别为26.8 μm和36.2 μm（原文单位疑似笔误，按实际工艺修正为微米）。此外，复合加工的刀具磨损机制为涂层剥落，而传统微铣削的主要磨损机制包括崩刃、涂层剥落、刀尖破损和粘结。在相同材料去除量下，相比传统微铣削，该复合加工能减少刀具磨损并延长微铣刀使用寿命。
关键词： 微铣削、Inconel 718、表面质量、刀具磨损、激光诱导氧化
更新于2025-09-19 17:13:59
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激光诱导氧化改性耦合微铣削WC-Co硬质合金的研究
摘要： 硬质合金被誉为"工业牙齿"，在军事、航空航天等领域应用广泛。本研究提出激光诱导氧化改性耦合微铣削（LCMM）的复合加工方法以改善其微细加工性能。揭示了WC-Co硬质合金的氧化机理，研究了不同平均激光功率及两种反应环境下激光辐照后的表面形貌与截面特征。结果表明：当平均功率5W、扫描速度0.5mm/s且处于富氧环境时，激光诱导氧化效果最佳，氧化层及次表层厚度分别为9.1μm和2.7μm，材料表面形成多孔疏松氧化层。通过铣削力、刀具磨损及微槽表面质量的对比分析发现：相比传统微铣削（CONM），LCMM去除氧化层时最大Fx切削力和Fy进给力分别降低56%和58%，加工表面质量更优且表面粗糙度（Sa）增速更缓。当ap=2μm、fz=1.5μm/z时，LCMM加工微槽表面质量最佳，粗糙度达57nm。LCMM显著改善刀具磨损状况，主要磨损机制为轻微粘着磨损和磨粒磨损；而CONM存在严重磨粒磨损、崩刃及粘着磨损现象，其刀具寿命可提升两倍以上。
关键词： 微铣削，表面质量，硬质合金，激光诱导氧化，刀具磨损
更新于2025-09-16 10:30:52
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薄金属膜上激光热化学记录过程与亚微米结构记录建模的物理相似性
摘要： 激光热化学记录是一种通过局部激光诱导氧化金属薄膜来直接写入二元平面结构（例如衍射光学元件）的灵活方法。遗憾的是，由于影响因素过多，寻找高分辨率记录方案可能较为复杂。本文提出一种分析难以实现的激光记录方案的方法：基于物理相似性，通过用更易实现的方案（具有不同几何和/或热化学参数）进行建模来模拟这些方案。
关键词： 薄膜、激光直写、激光热化学写入、超高分辨率、激光诱导氧化
更新于2025-09-11 14:15:04