申请/专利权人：温州大学

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117737350A

主分类号：C21D1/09

分类号：C21D1/09;C21D9/32;C21D1/18;C21D11/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明提供了一种竖直入射式双光束变速激光热处理方法，包括：设置双光束间距调控方案和工作距离调控方案，利用双光束激光热处理加工头输出的两个线光斑对待加工齿的两个齿面进行同步激光淬火扫描，激光淬火扫描的同时进行双光束间距调控和工作距离调控，以及进行温度闭环控制以保证双光束辐照区域的表面淬火温度控制在奥氏体相变区。本发明利用光斑长度可调匀化双光束，采用竖直入射的方式对齿轮类零件某一齿的两个齿面进行无搭接、同步激光扫描淬火，能够彻底消除齿轮在激光淬火过程中所存在的搭接背面回火软化效应、激光光束与相邻齿干涉的问题，实现多尺寸规格齿轮待强化处理齿面的均匀硬化处理。

主权项：1.一种竖直入射式双光束变速激光热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1根据待加工齿轮的参数，确定线光斑长度，要求线光斑长度能够完全覆盖待加工齿轮的齿宽；所述线光斑在长度方向上变化范围为10～60mm，宽度方向上尺度为0.1mm；2将双光束激光热处理加工头安装在机械臂上，使双光束激光热处理加工头输出的两个线光斑聚焦于待加工齿轮的齿顶两侧，所述线光斑的长度符合步骤1的要求；所述双光束激光热处理加工头包括准直镜1、分光镜2、反射镜3和两个整形聚焦系统，所述整形聚焦系统包括第一微透镜阵列4、第二微透镜阵列5、聚焦镜6、合束镜7、高温计8、平行平板9、电机10和编码器11；激光光束通过准直镜1的准直后行成平行光束，平行光束入射至分光镜2，被分光镜2分为两束相互垂直的激光束，其中一束激光沿着原来方向水平入射至第一个整形聚焦系统，另一束激光垂直入射至反射镜3，经反射镜3的反射后水平入射至第二个整形聚焦系统，从而形成两束平行光束；两束平行光束均经过第一微透镜阵列4、第二微透镜阵列5和聚焦镜6进行光斑长度方向的匀化整形，经过匀化的光束透过合束镜7入射至平行平板9，最终以线光斑形式汇聚在两侧加工斜面上；高温计8与合束镜7同轴设置，电机10用于控制平行平板9的倾斜角度，编码器11用于实时监测平行平板9的旋转角度；3设置双光束间距调控方案，即通过调节平行平板9的角度来实时改变两侧线光斑之间的间距，使得所述间距等于待加工齿不同齿高位置的齿厚；4设置工作距离调控方案，即通过机械臂实时调整双光束激光热处理加工头的工作距离来补偿离焦量，以保证激光扫描过程中双光束始终聚焦于加工齿面上；5利用双光束激光热处理加工头输出的两个线光斑对待加工齿的两个齿面进行同步激光淬火扫描，激光淬火扫描的同时进行双光束间距调控和工作距离调控，以及进行温度闭环控制和变速扫描以保证双光束辐照区域的表面淬火温度控制在奥氏体相变区；扫描方向沿正交于光斑长度方向，扫描路径沿垂直于齿轮齿宽方向；6完成一个齿的双光束激光淬火后，转动齿轮，使双光束激光热处理加工头输出的两个线光斑聚焦于下一个齿的齿顶两侧，重复步骤3～5，对下一个齿进行双光束激光淬火处理，直至完成所有齿的激光淬火。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 温州大学 一种竖直入射式双光束变速激光热处理方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD