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一种激光冲击矫直的方法，其特征在于，激光矫直装置，包括回转工作台(1)、光学测量仪(3)、激光发生器(5)、尾架(7)、平动工作台(8)、工作台控制装置(9)、计算机(10)、激光发生器控制装置(11)，回转工作台(1)安装在平动工作台(8)的一侧，尾架(7)安装在平动工作台(8)的另一侧；工件(2)一端安装在回转工作台(1)上，另一端安装尾架(7)上，将光学测量仪(3)安装在工件(2)轴线所在水平面上，并使光学测量仪(3)发出的光束与工件(2)轴线垂直；平动工作台(8)及回转工作台(1)均与工作台控制装置(9)连接；工作台控制装置(9)与计算机(10)连接；激光发生器(5)与激光发生器控制装置(11)连接，激光发生器控制装置(11)与计算机(10)连接；光学测量仪(3)与计算机(10)连接，计算机内设有可调节能量激光脉冲的软件；利用激光矫直装置，在工件表面用水或油脂或清漆作为约束层，然后用强激光束辐照工件特定部位，使工件在冲击波作用下发生弯曲变形，从而达到矫直的目的，具体过程如下：(1)喷涂一层清漆作为约束层，或在黑色表面涂布一层矿物油作为约束层；(2)将工件一端安装在回转工作台上，另一端安装尾架上；(3)将光学测量仪安装在工件轴线所在水平面上，并使光学测量仪发出的光束与工件轴线垂直；(4)计算机发出指令给工作台控制装置，工作台控制装置控制回转工作台转动一周，光学测量仪检测工件的圆跳动，并将检测数据传输给计算机；(5)计算机发出指令给工作台控制装置，工作台控制装置控制平动工作台移动一定距离；(6)计算机发出指令给工作台控制装置，工作台控制装置控制回转工作台旋转一周，光学测量仪测量工件的圆跳动，并将数据传输给计算机；(7)重复步骤(5)、(6)，直至将工件检测完毕；(8)计算机根据检测数据建立工件三维模型，计算工件弯曲量和弯曲方向，并确定激光冲击位置和各冲击点的激光参数；(9)计算机发出指令给工作台控制装置，使平动工作台移动到指定位置；(10)计算机发出指令给激光发生器控制装置，激光发生器控制装置控制激光发生器按计算机指令参数发出激光脉冲；激光脉冲穿过工件表面的清漆或油脂或水约束层后，辐照在工件表面的黑漆吸收层上，吸收层材料吸收激光能量后发生爆炸，产生冲击波，工件在冲击波作用下发生弯曲变形；所示步骤(10)中的激光参数和工件变形分为两种情况：(10.1)当工件尺寸小于设定参数值时，采用根据尺寸大小设定能量激光脉冲，使工件在激光冲击波作用下发生小曲率塑性弯曲变形；(10.2)当工件尺度大于设定参数值时，采用根据尺寸大小设定能量激光脉冲，工件表面在激光冲击波作用下发生局部塑性变形，塑性变形区对周围材料产生挤压形成压应力，在激光脉冲结束后，塑性变形区周围材料积蓄的弹性变形能释放，使工件发生沿激光辐照方向拱起的反向弯曲变形；(11)计算机按照步骤(8)确定的冲击点和激光参数，发出指令给工作台控制装置，工作台控制装置控制平动工作台移动和回转工作台转动，随后计算机发出指令给激光发生器控制装置控制激光发生器按指令规定参数发出激光脉冲，对下一点进行冲击；(12)重复步骤(9)～(11)，装置步骤确定的冲击点全部冲击完成；(13)重复步骤(4)～(11)，对工件进行进一步精细矫正。 |
