激光表面淬火的相變硬化寬度實(shí)時(shí)檢測(cè)控制研究.pdf

1、激光表面淬火工藝因具有獨(dú)特的優(yōu)越性而得到廣泛的研究和應(yīng)用。激光表面淬火的強(qiáng)化機(jī)理、工藝應(yīng)用、溫度場(chǎng)模擬等得到大量研究，已獲得比較成熟的理論和生產(chǎn)應(yīng)用，但是其過程復(fù)雜、影響因素多，仍存在較多的問題影響硬化質(zhì)量。
　　 本文通過半導(dǎo)體激光加工系統(tǒng)、CCD在線檢測(cè)系統(tǒng)和位移臺(tái)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)激光表面淬火的相變硬化寬度檢測(cè)控制研究。半導(dǎo)體激光加工系統(tǒng)用于輸出激光，實(shí)現(xiàn)工件表面的相變硬化處理。CCD在線檢測(cè)系統(tǒng)利用CCD攝像機(jī)獲取激光表面

2、淬火過程熱輻射圖像，應(yīng)用比色測(cè)溫原理獲得相對(duì)溫度值，經(jīng)過數(shù)字圖像處理后顯示溫度場(chǎng)分布，然后判斷工件表面的硬化情況。位移臺(tái)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)初始設(shè)定參數(shù)和溫度場(chǎng)分布，應(yīng)用單神經(jīng)元PID控制方法實(shí)時(shí)調(diào)整激光掃描速度控制相變區(qū)域?qū)挾?，最終實(shí)現(xiàn)工件表面硬化質(zhì)量的提高。
　　 本文對(duì)已有CCD在線檢測(cè)系統(tǒng)和位移臺(tái)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和軟件再開發(fā)，減少零件形狀、表面狀況等不確定因素的影響，更好的控制了激光相變區(qū)域?qū)挾鹊姆€(wěn)定性。
　

3、　 本文利用上述激光表面淬火過程檢測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)。通過同軸檢測(cè)與側(cè)向檢測(cè)對(duì)比分析，選定受環(huán)境影響較小的同軸檢測(cè)作為CCD檢測(cè)的方式；通過不同透過率中性濾光片對(duì)檢測(cè)控制結(jié)果影響比較，選取不同工藝參數(shù)下合適的中性濾光片；通過單神經(jīng)元的PID控制改變掃描速度，實(shí)現(xiàn)了相變區(qū)域?qū)挾鹊恼{(diào)整。
　　 本文還對(duì)工件表面狀況、工藝參數(shù)、連續(xù)掃描情況等進(jìn)行了檢測(cè)控制研究，驗(yàn)證了激光表面淬火的相變硬化寬度檢測(cè)控制能在一定程度上提高相變硬化質(zhì)量