लेजर हीटिंग की अनुसंधान प्रगति कटाई प्रौद्योगिकी में सहायता करती है

सार: यह पेपर हाल के वर्षों में लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग तकनीक की अनुसंधान प्रगति का सार प्रस्तुत करता है। प्रायोगिक अनुसंधान के पहलू में, लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग और ग्राइंडिंग की प्रसंस्करण सुविधाओं को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है, और प्रसंस्करण गुणवत्ता पर लेजर मापदंडों और काटने के मापदंडों के प्रभावों का वर्णन किया गया है। अध्ययनों से पता चला है कि एक निश्चित सीमा के भीतर, लेजर शक्ति को ठीक से बढ़ाना, काटने की दर को कम करना, फ़ीड दर को कम करना, काटने वाले क्षेत्र में सामग्री के पूर्ण नरम होने के लिए अनुकूल है, जो काम के टुकड़े की सामग्री की मशीनिंग में सुधार कर सकता है, प्रसंस्करण दक्षता और प्रसंस्करण गुणवत्ता। वर्तमान में, लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग का सिमुलेशन अनुसंधान मुख्य रूप से तापमान क्षेत्र को काटने और काटने की प्रक्रिया के अनुकरण पर केंद्रित है। तापमान क्षेत्र मॉडल स्थापित करके, सामग्री को हटाने और प्रसंस्करण मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए इष्टतम तापमान सीमा की भविष्यवाणी करना संभव है। काटने की प्रक्रिया का अनुकरण भौतिक मात्राओं जैसे तनाव, तनाव और तापमान के प्रभावों की पड़ताल करता है, वास्तविक मशीनिंग के दौरान भागों की सतह की गुणवत्ता को नियंत्रित करने के लिए एक आधार प्रदान करता है। अनुवर्ती कार्य को प्रसंस्करण तंत्र, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी, सिमुलेशन अनुकूलन और अन्य पहलुओं पर अनुसंधान को और मजबूत करना चाहिए, प्रौद्योगिकी के औद्योगिक अनुप्रयोग को बढ़ावा देने के लिए एक आदर्श लेजर हीटिंग सहायक काटने प्रसंस्करण डेटाबेस स्थापित करना चाहिए। हाल के वर्षों में, उन्नत इंजीनियरिंग सामग्री जैसे इंजीनियरिंग सिरेमिक, मिश्रित सामग्री, उच्च तापमान मिश्र धातु, और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और अच्छे थर्मल स्थिरता जैसे उत्कृष्ट गुण होते हैं। उनका उपयोग मशीनरी, केमिकल इंजीनियरिंग, एयरोस्पेस और परमाणु उद्योगों में किया जाता है। क्षेत्र का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। जब इन सामग्रियों को पारंपरिक तरीकों से संसाधित किया जाता है, तो उच्च कठोरता, उच्च शक्ति और कम प्लास्टिसिटी की विशेषताओं के कारण, काटने की शक्ति और काटने का तापमान बहुत अधिक होता है, उपकरण पहनना गंभीर होता है, मशीनिंग की गुणवत्ता खराब होती है, और मशीनिंग ज्यामिति होती है सीमित। लेजर असिस्टेड मशीनिंग (लेजर असिस्टेड मशीनिंग, एलएएम) कटिंग ज़ोन सामग्री को नरम करने और काटने के लिए एक उपकरण का उपयोग करने के लिए लेजर हीटिंग का उपयोग करता है। पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में, यह काटने की शक्ति को कम करता है, उपकरण जीवन को बढ़ाता है, मशीनिंग गुणवत्ता और मशीनिंग दक्षता में सुधार करता है। ऐसे पहलू कई फायदे दिखाते हैं, और कठिन सामग्रियों के प्रसंस्करण को हल करने का एक प्रभावी तरीका प्रदान करते हैं। इसलिए, हाल के वर्षों में लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग तकनीक मशीनिंग के क्षेत्र में अनुसंधान हॉटस्पॉट में से एक बन गई है। दशकों के विकास के बाद, 1978 में इसकी शुरुआत के बाद से लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग तकनीक एक लंबा सफर तय कर चुकी है। कोनिग एट अल। सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सामग्री के मशीनिंग के लिए लेजर गर्म सहायक मोड़ प्रौद्योगिकी को लागू करने में अग्रणी भूमिका निभाई, सामग्री प्रसंस्करण प्रदर्शन में सुधार हुआ, और 0.5μm से कम की सतह खुरदरापन रा के साथ एक मशीनी सतह प्राप्त की। यांग एट अल। सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक पर लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग प्रयोग किए। परिणाम बताते हैं कि जब लेजर-असिस्टेड हीटिंग का उपयोग कटिंग ज़ोन के तापमान को 838 ℃ से 1319 ℃ तक बढ़ाने के लिए किया जाता है, तो काटने की शक्ति लगभग 50% और किनारे के फ्रैक्चर से कम हो जाती है। घटना को काफी कम कर दिया गया था और मशीनीकृत सतह की गुणवत्ता में सुधार किया गया था, जो सिरेमिक सामग्री की लेजर-सहायता प्राप्त मिलिंग की व्यवहार्यता का प्रदर्शन करता है। एंडरसन एट अल। पारंपरिक मशीनिंग (सामग्री की इकाई मात्रा को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा काटने) की तुलना में इनकॉन 718 सामग्री की लेजर-सहायता प्राप्त मोड़, 25% कम हो गया, और उपकरण जीवन 2 ~ 3 गुना बढ़ गया। दांडेकर एट अल। सिलिकॉन नाइट्राइड कण प्रबलित एल्यूमीनियम मैट्रिक्स समग्र A359/20SiCP पर एक लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग प्रयोग किया। पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में, ऊर्जा को 12% से कम किया जा सकता है, उपकरण जीवन में 1.7 ~ 2.35 गुना सुधार होता है, और सतह खुरदरापन रा कम हो जाता है। 37%। वू Xuefeng एट अल ने पाया कि जब उच्च तापमान मिश्र धातु GH4698 सामग्री को लेजर गर्म किया गया था और मिलिंग में सहायता की गई थी, तो यह प्रभावी रूप से सामग्री की ताकत को कम कर सकता था जब काटने वाले क्षेत्र का तापमान 600 ℃ था। पारंपरिक मिलिंग की तुलना में, काटने की शक्ति 35% कम हो गई थी, और मशीनिंग सतह की गुणवत्ता बेहतर थी। हेडबर्ग एट अल। टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री Ti6Al4V पर लेजर असिस्टेड मिलिंग प्रयोग किए। पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में, काटने की शक्ति को 30% से घटाकर 50% कर दिया गया, सतह के अवशिष्ट तनाव को 10% से कम कर दिया गया, और प्रसंस्करण लागत को 33% द्वारा बचाया गया। यह लेख लेज़र हीटिंग-असिस्टेड टर्निंग, मिलिंग, ड्रिलिंग और ग्राइंडिंग में हालिया प्रगति की समीक्षा करता है, और लेज़र हीटिंग-असिस्टेड कटिंग टेक्नोलॉजी की भविष्य की दिशा के लिए तत्पर है। मशीनीकृत होने वाली सतह को विकिरणित करने के लिए एक उच्च-ऊर्जा लेजर बीम का उपयोग। सामग्री को थोड़े समय में एक निश्चित तापमान पर गर्म किया जाता है, नरम होता है, और फिर काटने की प्रक्रिया की जाती है। मशीनिंग का मूल सिद्धांत Fig.1 में दिखाया गया है। सामग्री के प्रसंस्करण प्रदर्शन पर तापमान का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। सामग्री को गर्म करके, सामग्री की ताकत और कठोरता को कम किया जा सकता है, काटने की शक्ति को कम किया जा सकता है, और उपकरण पहनने और कंपन को कम किया जा सकता है, जिससे प्रसंस्करण गुणवत्ता में सुधार होता है और मशीनिंग सटीकता और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार होता है। विभिन्न सामग्रियों की तन्य शक्ति पर तापमान का प्रभाव अंजीर में दिखाया गया है। 2। अंजीर। 1 लेजर असिस्टेड मशीनिंग का योजनाबद्ध आरेख चित्र। 2 विभिन्न सामग्रियों की अंतिम तन्यता ताकत पर तापमान का प्रभाव 1.2 लेजर गर्मी स्रोत आमतौर पर विभिन्न हीटिंग-असिस्टेड कटिंग प्रक्रियाओं में उपयोग की जाने वाली हीटिंग विधियों में लेजर हीटिंग, इलेक्ट्रिक हीटिंग, प्लाज्मा आर्क हीटिंग और ऑक्सीसेटिलीन लौ हीटिंग शामिल हैं। इसके विपरीत, लेजर हीटिंग में उच्च शक्ति घनत्व, तेजी से तापमान वृद्धि, अच्छा ऊर्जा वितरण और समय नियंत्रणीयता के फायदे हैं, और यह सहायक हीटिंग काटने के लिए एक आदर्श गर्मी स्रोत बन गया है। आमतौर पर लेजर हीटिंग सहायक काटने के लिए उपयोग की जाने वाली लेजर प्रणाली में, ए CO2 लेजर 10.6 माइक्रोन तरंग दैर्ध्य लेजर बीम को दोलन करता है। चूंकि धातु की सतह पर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की प्राकृतिक आवृत्ति इस बैंड में लेजर बीम की तुलना में बहुत बड़ी है, अधिकांश लेजर ऊर्जा सतह मुक्त इलेक्ट्रॉनों द्वारा परिलक्षित होती है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत अधिक संप्रेषण होता है। कम, लेजर को धातु द्वारा अच्छी तरह से अवशोषित नहीं किया जा सकता है, लेकिन सिरेमिक सामग्री 85% से अधिक लेजर की तरंग दैर्ध्य को अवशोषित कर सकती है, इसलिए CO2 लेजर का उपयोग अक्सर सिरेमिक और अन्य गैर-धातु सामग्री के प्रसंस्करण के लिए गर्मी स्रोत के रूप में किया जाता है। नियोडिमियम-डॉप्ड एल्यूमीनियम अनार (एनडी: वाईएजी) लेजर 1.064 माइक्रोन तरंग दैर्ध्य लेजर को दोलन करता है, जो धातु सामग्री के अवशोषण की सुविधा प्रदान करता है और मिरर ट्रांसमिशन और फाइबर ऑप्टिक केबल ट्रांसमिशन के लिए उपयुक्त है। इसे जटिल मशीनिंग सिस्टम में मशीन टूल्स के साथ एकीकृत किया जा सकता है। सेमीकंडक्टर लेज़रों में छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च दक्षता, लंबे कामकाजी जीवन आदि के फायदे होते हैं, और विभिन्न ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ एकीकृत किया जा सकता है, जिससे लेज़रों और परिधीय उपकरणों की मात्रा कम हो जाती है, और परिचालन लागत अपेक्षाकृत कम होती है। फाइबर लेजर द्वारा उत्सर्जित बीम की गुणवत्ता अच्छी और स्थिर होती है। इसकी एकीकृत संरचना गुहा में ऑप्टिकल घटकों के संदूषण और स्थिति परिवर्तन के कारण होने वाली समस्याओं को हल कर सकती है। फाइबर आकार में छोटा, लचीला और मोड़ने योग्य है, और यह लेजर ट्रांसमिशन के लिए सुविधाजनक है, जो यांत्रिक प्रणाली के लघुकरण में योगदान देता है। गहनता ।2 लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग प्रायोगिक अनुसंधान प्रगति2.1 लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंगलेजर हीट सोर्स की शुरुआत के कारण, लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग प्रक्रिया मापदंडों के चयन में पारंपरिक मशीनिंग से अलग है। प्रसंस्करण मापदंडों का निर्धारण पारंपरिक काटने की मात्रा के चयन के सिद्धांत पर आधारित होना चाहिए, और वर्कपीस सामग्री और उपकरण जीवन पर लेजर थर्मल प्रभाव के प्रभाव पर व्यापक रूप से विचार करना चाहिए। सतह की गुणवत्ता में सुधार और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए उचित रूप से लेजर पैरामीटर और काटने के पैरामीटर चुनें। लेजर पावर, लेजर स्पॉट आकार, लेजर स्कैनिंग दर, लेजर स्पॉट और टूल टिप दूरी, और लेजर उत्सर्जन कोण सहित लेजर पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं काटने के क्षेत्र में तापमान वितरण और सामग्री नरमी की डिग्री पर प्रभाव। पंजहपुर एट अल। AISI52100 के लेज़र हीटिंग असिस्टेड टर्निंग पर प्रयोग किए गए, और पाया गया कि जैसे-जैसे लेज़र पावर बढ़ती है, हीट पैठ की गहराई बढ़ती है, कटिंग ज़ोन सामग्री पर्याप्त रूप से नरम होती है, काटने के दौरान टूल को कम प्रतिरोध प्राप्त होता है, और टूल वियर कम हो जाता है। जब लेज़र की शक्ति 425 W से अधिक हो जाती है, तो उपकरण ज़्यादा गरम हो जाएगा और उपकरण पहनने की दर बढ़ जाएगी। प्रयोग में प्राप्त इष्टतम प्रसंस्करण पैरामीटर थे: लेजर पावर पी = 425 डब्ल्यू, पल्स फ्रीक्वेंसी एफपी = 120 हर्ट्ज, कटिंग रेट वीसी = 70 मीटर / मिनट, फीड रेट एफ = 0.08 मिमी / आर, कटिंग डेप्थ एपी = 0.2 मिमी। प्रसंस्करण मापदंडों के इस संयोजन के साथ, सतह खुरदरापन, रा, पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में 18% कम हो जाता है और काटने की तुलना में 25% कम होता है। कन्नन एट अल। ने बताया कि एल्युमिना सिरेमिक के लेज़र हीटिंग असिस्टेड टर्निंग से पता चलता है कि जैसे-जैसे लेज़र स्कैनिंग दर बढ़ती है, लेज़र द्वारा कटिंग ज़ोन में सामग्री का विकिरण समय अपेक्षाकृत कम होता है, और सामग्री की नरमी की डिग्री कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप एक काटने की शक्ति में वृद्धि। प्रयोग में प्राप्त इष्टतम प्रसंस्करण पैरामीटर हैं: लेजर पावर पी = 350 डब्ल्यू, फ़ीड दर एफ = 0.03 मिमी / आर, कट एपी = 0.3 मिमी की गहराई, स्पॉट व्यास डी = 2 मिमी, लेजर स्कैनिंग दर वी = 35-55 मिमी /मिनट। मशीनिंग मापदंडों के इस संयोजन के साथ, पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में कटिंग फोर्स को 80% तक कम किया जा सकता है और टूल लाइफ में काफी वृद्धि होती है। नवास एट अल। Inconel718 पर एक लेज़र हीटिंग असिस्टेड टर्निंग प्रयोग किया, और Inconel718 कटिंग प्रदर्शन पर लेज़र स्पॉट आकार और लेज़र स्पॉट और टूल टिप दूरी के प्रभाव का अध्ययन किया। 1.25 मिमी × 1.25 मिमी के एक वर्ग स्थान, 1.6 मिमी × 1.3 मिमी के एक अण्डाकार स्थान और 2 मिमी व्यास के एक गोल स्थान के बीच शक्ति घनत्व, प्रतिक्रिया समय और काटने की शक्ति में अंतर की तुलना करने के लिए प्रयोग किए गए थे। वर्गाकार स्थान का शक्ति घनत्व अधिक था, और अण्डाकार स्थान प्रतिक्रिया देखी गई थी। लंबे समय तक, सर्कुलर स्पॉट में मध्यम शक्ति घनत्व और प्रतिक्रिया समय होता है, जो काटने वाले बल को कम करने में अधिक स्पष्ट होता है। स्पॉट व्यास में वृद्धि के साथ, विकिरण क्षेत्र बढ़ जाता है, लेकिन लेजर शक्ति घनत्व कम हो जाता है, और वर्कपीस का इकाई क्षेत्र विकिरण ऊर्जा से कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप हीटिंग सॉफ्टनिंग प्रभाव में कमी आती है। लेज़र स्पॉट के केंद्र और लेज़र की नोक को उचित दूरी पर रखा जाना चाहिए, न केवल लेज़र-असिस्टेड हीटिंग के प्रभाव को प्राप्त करने के लिए, बल्कि कटर को ओवरहीटिंग क्षति या चिप के पिघलने से संसाधित होने से रोकने के लिए भी रखा जाना चाहिए। प्रसंस्करण गुणवत्ता को प्रभावित करने के लिए सतह।鄢锉 एट अल। एल्यूमिना सिरेमिक के लेज़र-हीट असिस्टेड टर्निंग। लेज़र बीम ब्रूस्टर घटना कोण पर स्पर्शरेखा की घटना थी। स्थान अण्डाकार था, हालांकि ऊर्ध्वाधर विकिरण के सापेक्ष लेजर शक्ति घनत्व कम हो गया था। जैसे-जैसे क्षेत्र बड़ा होता है, कटिंग ज़ोन में सामग्री को समान रूप से गर्म किया जाता है, जो प्रसंस्करण गुणवत्ता में सुधार के लिए अधिक अनुकूल है। डिंग एट अल। AMS5704 निकेल-बेस सुपरऑलॉय पर लेज़र टर्निंग प्रयोग करने के लिए दो लेज़रों का उपयोग किया, जिसके कारण CO2 लेज़र बीम मशीनी होने के लिए वर्कपीस सतह को लंबवत रूप से रोशन करता है, और Nd: YAG लेजर बीम वर्कपीस संक्रमण सतह को विकिरणित करने के लिए झुका हुआ है। काटने का क्षेत्र अधिक समान रूप से गरम किया जाता है। पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में, काटने का क्षेत्र 20% से कम हो जाता है, उपकरण का जीवन 50% तक बढ़ जाता है, और सतह खुरदरापन रा 200% से 300% तक कम हो जाता है। फ़ीड दर, काटने की दर और काटने की गहराई जैसे मापदंडों को काटना बहुत महत्वपूर्ण है। मशीनिंग गुणवत्ता, प्रसंस्करण दक्षता और प्रसंस्करण लागत पर प्रभाव। किम एट अल। सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक के गर्म सहायक मोड़ पर प्रयोग किए और पाया कि जैसे-जैसे फ़ीड की मात्रा बढ़ती है, काटने वाले क्षेत्र में औसत ताप तापमान कम हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप काटने की शक्ति में वृद्धि होती है और उपकरण जीवन में कमी आती है। जैसे-जैसे कट की गहराई बढ़ती है, गहरी सामग्री के नरम होने की गहराई छोटी होती है, जिसके परिणामस्वरूप काटने की शक्ति और उपकरण पहनने में वृद्धि होती है। सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सामग्री की कटौती की गहराई अधिकतम 3 मिमी है। ज़ेवियररोकियाराज एट अल। SKD11 टूल स्टील पर लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग प्रयोग किए और कटिंग फोर्स, सतह खुरदरापन और टूल वियर पर कटिंग मापदंडों के प्रभाव का विश्लेषण किया। जैसे-जैसे फ़ीड दर बढ़ती है, काटने की शक्ति, उपकरण पहनने और सतह खुरदरापन बढ़ता है, सामग्री की गर्मी नरम करने के समय को बढ़ाने के लिए एक छोटी फ़ीड दर का उपयोग किया जाना चाहिए। काटने की दर में वृद्धि के साथ, काटने वाले क्षेत्र में औसत ताप तापमान कम हो जाता है, उपकरण पहनने में वृद्धि होती है, और सतह खुरदरापन बढ़ जाता है। इष्टतम काटने की दर वीसी = 100 मीटर/मिनट है। पी = 1000 डब्ल्यू की लेजर शक्ति के साथ, वीसी = 100 मीटर/मिनट की काटने की दर और एफ = 0.03 मिमी/आर की फ़ीड, न्यूनतम काटने की शक्ति प्राप्त की जा सकती है। राशिद ने Ti6Cr5Mo5V4Al मिश्र धातु पर हीट असिस्टेड टर्निंग प्रयोग करने के लिए Nd:YAG लेजर का उपयोग किया। अनुशंसित प्रसंस्करण पैरामीटर से लेकर: लेजर पावर पी = 1200 डब्ल्यू, फ़ीड दर एफ = 0.15 ~ 0। 25 मिमी / आर, काटने की दर वीसी = 25 ~ 100 मीटर / मिनट। जब फ़ीड दर f<0.15 mm/r, मशीनिंग दक्षता कम होती है; जब फ़ीड दर f>0.25 मिमी / आर, काटने क्षेत्र सामग्री की हीटिंग नरमी डिग्री कम है, जो उपकरण पहनने में वृद्धि करेगी। काटने की दर वीसी <25 मीटर / मिनट। जब वर्कपीस को लंबे समय तक गर्म किया जाता है, तो ओवरहीटिंग से उपकरण खराब हो जाता है और मशीन की सतह की गुणवत्ता कम हो जाती है। जब काटने की दर वीसी> 100 मीटर / मिनट, लेजर हीटिंग समय से वर्कपीस काटने का क्षेत्र कम हो जाता है, तो सामग्री को पूरी तरह से नरम नहीं किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप गंभीर उपकरण पहनते हैं। तडावानी एट अल ने इनकॉनेल 718 को चालू करने में लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग का संचालन किया। ऑर्थोगोनल प्रायोगिक डिजाइन, सिग्नल-टू-शोर अनुपात और विचरण विश्लेषण ने निर्धारित किया कि इष्टतम प्रसंस्करण पैरामीटर थे: लेजर पावर पी = 400 डब्ल्यू, पल्स फ्रीक्वेंसी एफपी = 80 हर्ट्ज, ताप तापमान टी = 540 ℃, काटने की दर वीसी = 24 मीटर/मिनट, फ़ीड दर f = 0.052 मिमी/आर। प्रसंस्करण मापदंडों के इस संयोजन के साथ, सतह खुरदरापन, रा, पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में 22% कम हो जाता है, काटने की तुलना में 35% कम होता है, और उपकरण पहनने में 23% कम हो जाता है। इसके अलावा, मोहम्मदी एट अल। सिलिकॉन वेफर्स के लेजर-असिस्टेड टर्निंग की सतह की गुणवत्ता पर टूल ज्योमेट्री के प्रभाव की भी जांच की। लेजर पावर में P=20 W, स्पिंडल स्पीड n=2000 r/min, फीड रेट f=0.001 mm/r, और कटिंग डेप्थ ap=0.005 mm, जब टूल रेक एंगल γ0=−45° हो, सतह खुरदरापन रा 9.8 एनएम है। जब रेक कोण γ0 = -25° होता है, तो परिणामी सतह खुरदरापन रा 3.2 एनएम होता है। 2.2 लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग मिलिंग एक वर्कपीस को काटने के लिए एक घूर्णन मल्टी-ब्लेड टूल के उपयोग को संदर्भित करता है। यह न केवल फ्लैट, खांचे, गियर दांत, बल्कि जटिल सतहों को भी मशीन कर सकता है। चूंकि मिलिंग एक बहु-ब्लेड बाधित कटिंग है, काटने की प्रक्रिया के दौरान प्रत्येक दांत की काटने की मोटाई बदल जाती है, और प्रभाव भार बड़ा होता है और कंपन होने की संभावना होती है। लेजर-असिस्टेड मिलिंग के उपयोग से कटिंग के दौरान मिलिंग कटर की बकबक को कम किया जा सकता है, कटिंग फोर्स को कम किया जा सकता है, टूल लाइफ को बढ़ाया जा सकता है और मशीनिंग सतह की गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है। कुमार एट अल। पाया गया कि A2 टूल स्टील के लेजर हीटेड सहायक मिलिंग में, सामग्री हटाने की दर में 6 गुना वृद्धि हुई थी, काटने की शक्ति 69% से कम हो गई थी, और पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में मिलिंग गड़गड़ाहट कम हो गई थी। नुकसान काफी कम हो गया है। वू एट अल। गोलाकार सतहों की मिलिंग में सहायता के लिए लेजर हीटिंग का इस्तेमाल किया और पाया कि AISI1045 और Inconel718 की कटिंग फोर्स को क्रमशः 82% और 38% से कम किया गया था, और पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में सतह खुरदरापन रा को क्रमशः 53% और 74% से कम किया गया था। उपकरण कंपन छोटा हो गया था। किम एट अल। AISI1045, Inconel718, और टाइटेनियम मिश्र धातु गोलाकार वर्कपीस पर लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग प्रयोग किए। पारंपरिक मशीनिंग की तुलना में, AISI1045, Inconel718 और टाइटेनियम मिश्र धातुओं की मिलिंग फोर्स क्रमशः 2.1% घटकर 8.6% और 3.7% हो गई। ~12.3%, 0.8% ~ 21.2%, सतह खुरदरापन रा क्रमशः 14.5% ~ 59.1%, 19.9% ~ 32.4%, और 15.7% ~ 36% कम हो गया, और प्रसंस्करण दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। लेजर हीटिंग-सहायता प्राप्त मिलिंग में, कारण काटने के क्षेत्र में उच्च तापमान के लिए, उपकरण को पहनने या फैलाने के लिए उपकरण का कारण बनना आसान है। गंभीर मामलों में, यह उपकरण के प्लास्टिक विरूपण का कारण बन सकता है और उपकरण के ज्यामितीय मापदंडों को बदल सकता है। तरल पदार्थ काटने का उचित विकल्प उपकरण और वर्कपीस, उपकरण और चिप के बीच घर्षण को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, काटने के तापमान को कम कर सकता है, और उपकरण स्थायित्व और प्रसंस्करण गुणवत्ता में वृद्धि कर सकता है। बर्मिंघम एट अल। पाया गया कि कम काटने की दर पर, उपकरण को ठंडा करने के लिए थोड़ी मात्रा में स्नेहन का उपयोग करने से काटने के तापमान को कम किया जा सकता है और Ti6Al4V के छोटे-छोटे छिद्रों की घटना में देरी हो सकती है। उपकरण का जीवन 5 गुना से अधिक बढ़ जाता है। उच्च काटने की दर पर, काटने वाले तरल पदार्थ के उपयोग से वर्कपीस और टूल की थर्मल शॉक या थर्मल थकान हो सकती है। 2.3 लेजर हीट एडेड ड्रिलिंग ड्रिलिंग का उपयोग विभिन्न प्रकार के मशीन भागों के प्रसंस्करण में व्यापक रूप से किया जाता है। जब उच्च कठोरता, ताकत, अनियमित सतह के आकार आदि के कारण जाली रिक्त स्थान, कठिन-से-मशीन सामग्री, या कठोर भागों को संसाधित करने के लिए पारंपरिक ड्रिलिंग का उपयोग किया जाता है, तो पक्षपाती ड्रिलिंग, बड़े अक्षीय ड्रिलिंग बल, और का नेतृत्व करना आसान होता है। गंभीर ड्रिल पहनें। लेजर-हीटिंग-असिस्टेड ड्रिलिंग वर्कपीस के ड्रिल किए गए क्षेत्र को गर्म करने, सतह परत सामग्री को नरम करने और फिर लेजर को बंद करने और गर्म क्षेत्र को तेजी से ड्रिलिंग करने के लिए लेजर का उपयोग है। ड्रिलिंग के लिए लेजर-असिस्टेड हीटिंग विधि का उपयोग, ड्रिल पोजिशनिंग सटीकता बना सकता है, पूर्वाग्रह से बच सकता है, ड्रिलिंग प्रतिरोध और बिट वियर को कम कर सकता है, और फिर प्रसंस्करण सटीकता और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार कर सकता है। वर्तमान में, लेजर-असिस्टेड ड्रिलिंग पर शोध बहुत कम है। लेज़र-असिस्टेड टर्निंग और मिलिंग की तुलना में, लेकिन इसने कुछ प्रगति भी की है। जेन एट अल। कार्बन स्टील सामग्री के लेजर हीटिंग असिस्टेड ड्रिलिंग का संचालन किया। प्रयोग के दौरान, हीटिंग तापमान के लिए लेजर पावर और लेजर स्पॉट आकार प्राप्त करने के लिए विकिरण के बीच में ड्रिल करने के लिए CO2 लेजर स्पॉट को रिंग शेप में समायोजित किया गया था। कानूनों को प्रभावित करना, ड्रिलिंग गुणवत्ता और दक्षता में सुधार करना। झेंग एट अल। प्रमुख ऑटोमोटिव पुर्जों की ड्रिलिंग पर प्रायोगिक अध्ययन करने के लिए लेजर हीटिंग असिस्टेड ड्रिलिंग तकनीक का इस्तेमाल किया। पारंपरिक ड्रिलिंग की तुलना में, ड्रिल किए गए छेद के व्यास में, 40Cr, 45 स्टील और स्टेनलेस स्टील में क्रमशः 50.5 की वृद्धि हुई। %, 52.2%, 51.4%; ड्रिलिंग दक्षता के मामले में, QT600, 45 स्टील और स्टेनलेस स्टील में क्रमशः 19.3%, 16.3% और 39.9% की वृद्धि हुई। इसी तरह, झांग एट अल। 41Cr4, C45E4, स्टेनलेस स्टील और कास्ट आयरन की लेजर-असिस्टेड ड्रिलिंग पर प्रयोग किए। पारंपरिक ड्रिलिंग की तुलना में, यह पाया गया कि प्रवेश व्यास के मामले में 41Cr4, C45E4, और स्टेनलेस स्टील में वृद्धि हुई। 122.7%, 85.9%, 140.7%; ड्रिलिंग दक्षता के मामले में, कच्चा लोहा, C45E4, और स्टेनलेस स्टील में क्रमशः 18.6%, 16.3% और 39.9% की वृद्धि हुई। चौबे एट अल. प्रयुक्त एनडी: YAG लेजर ने संगमरमर को ड्रिल करने के लिए हीटिंग विधि की सहायता की और पाया कि यह संगमरमर की सतह पर तनाव की एकाग्रता को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, सतह की अखंडता में सुधार कर सकता है, प्रसंस्करण लागत को कम कर सकता है और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार कर सकता है। लेजर हीटिंग असिस्टेड ड्रिलिंग प्रक्रिया में, लेजर केवल वर्कपीस की सतह सामग्री को जल्दी से गर्म और नरम कर सकता है, जो तेजी से ड्रिलिंग के लिए अनुकूल है; हालाँकि, जैसे-जैसे ड्रिलिंग की गहराई बढ़ती है, लेजर छेद में सामग्री को गर्म नहीं कर सकता है। प्रसंस्करण दक्षता में और सुधार नहीं कर सकता। वर्तमान में, लेजर हीटिंग असिस्टेड ड्रिलिंग प्रक्रिया में ड्रिलिंग बल, टूल वियर, होल राउंडनेस और सतह खुरदरापन पर कुछ रिपोर्टें हैं, और इन क्षेत्रों में अनुसंधान कार्य को और मजबूत करने की आवश्यकता है। 2.4 लेजर हीटिंग असिस्टेड ग्राइंडिंगइंजीनियरिंग सिरेमिक सामग्री जैसे कि सिलिकॉन नाइट्राइड, एल्यूमीनियम ऑक्साइड, और ज़िरकोनियम ऑक्साइड का उपयोग यांत्रिक, मोटर वाहन, एयरोस्पेस और अन्य क्षेत्रों में उनकी उच्च शक्ति, उच्च कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध के कारण अधिक से अधिक अनुप्रयोगों के लिए किया गया है। पीसना इंजीनियरिंग सिरेमिक की मुख्य प्रसंस्करण विधि है। सिरेमिक सामग्री की उच्च कठोरता और उच्च भंगुरता के कारण, यह बड़े काटने वाले बल, गंभीर उपकरण पहनने, कम सामग्री हटाने की दर और आसान सतह उपसतह क्षति के परिणामस्वरूप होता है। इसके अलावा, सिरेमिक की खराब तापीय चालकता के कारण, पीसने की प्रक्रिया में उत्पन्न गर्मी वर्कपीस की सतह पर जमा हो जाती है, जिससे वर्कपीस की सतह पर बहुत अधिक तापमान ढाल होता है। यह आसानी से सामग्री की सतह को थर्मल क्षति और यहां तक कि दरारें भी पैदा कर सकता है। लेजर-हीटिंग-असिस्टेड पीस वर्कपीस की सतह को प्री-हीट करने के लिए लेजर का उपयोग करती है, जो सामग्री की कठोरता और भंगुरता को काफी कम कर सकती है, पीस बल को कम कर सकती है, उप-सतह क्षति की पीढ़ी को कम कर सकती है और गुणवत्ता में सुधार कर सकती है। पीसने की सतह। चांग एट अल। मशीन सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सामग्री के लिए लेजर-असिस्टेड ग्राइंडिंग का इस्तेमाल किया। पारंपरिक पीसने की तुलना में, लेजर हीटिंग की सहायता से मशीनिंग प्रक्रिया अधिक स्थिर होती है, सतह की अखंडता बेहतर होती है, और कोई स्पष्ट माइक्रोस्ट्रक्चर परिवर्तन और दरार नहीं होती है। कुमार एट अल। सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक पर लेजर-असिस्टेड ग्राइंडिंग का प्रदर्शन किया। परिणाम बताते हैं कि काटने की शक्ति 43.2% कम हो जाती है, उपकरण पहनना कम हो जाता है, और पारंपरिक पीसने की तुलना में सामग्री हटाने की दर में सुधार होता है। किज़ाकी एट अल। यत्रिया-स्थिर टेट्रागोनल ज़िरकोनिया पॉलीक्रिस्टलाइन सिरेमिक (Y-TZP) पर लेजर हीटिंग असिस्टेड ग्राइंडिंग प्रयोग किए। परिणाम बताते हैं कि Y-TZP सामग्री के लिए उपयुक्त पीस तापमान लगभग 490 ℃ है। तापमान पर, Y-TZP की फ्रैक्चर बेरहमी 5.3 MPa·m1/2 है, जो कमरे के तापमान पर 9.1 MPa·m1/2 से बहुत कम है। पारंपरिक प्रसंस्करण की तुलना में, लेजर-असिस्टेड ग्राइंडिंग सामग्री की कठोरता को कम कर सकती है, ग्राइंडिंग फोर्स और टूल वियर को कम कर सकती है, और प्रोसेसिंग गुणवत्ता और दक्षता में सुधार कर सकती है। 2.5 लेजर हीटिंग एड मिलिंग प्रोसेसिंग टर्निंग मिलिंग एक उन्नत कटिंग विधि है जो मिलिंग कटर का उपयोग करती है। मशीनिंग के लिए रोटेशन और वर्कपीस रोटेशन की संयुक्त गति। टर्निंग और मिलिंग मशीनिंग में वर्कपीस रोटेशन, मिलिंग कटर रोटेशन, मिलिंग कटर अक्षीय और रेडियल फीड के चार बुनियादी आंदोलन शामिल हैं। प्रसंस्करण विधियों को ऑर्थोगोनल टर्निंग और मिलिंग और एक्सियल टर्निंग और मिलिंग की दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिनमें से ऑर्थोगोनल टर्निंग और मिलिंग का अनुप्रयोग अधिक व्यापक है। अपेक्षाकृत नई समग्र मशीनिंग विधि के रूप में, मोड़ और मिलिंग की विशेषताएं मुख्य रूप से हैं: उत्कृष्ट आंतरायिक मशीनेबिलिटी, बड़ी धातु हटाने की दर। इसमें विशेष आकार के घूर्णन भागों के लिए अच्छी प्रसंस्करण क्षमता है। लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग और मिलिंग टूल लाइफ को बढ़ाने के लिए कटिंग फोर्स को और कम कर सकता है, जटिल प्रोफाइल पार्ट्स, फाइन शाफ्ट जीरो में सुधार कर सकता है। टुकड़ों की प्रसंस्करण गुणवत्ता। चियो एट अल। C++-आधारित अनुप्रयोगों का एक सेट विकसित किया है जो CAD ग्राफिक फ़ाइलों को NC कोड में परिवर्तित कर सकता है, आयताकार और चार-पत्ती अनुभाग वर्कपीस के स्वचालित प्रोग्रामिंग को सक्षम करता है। कार्यक्रम को 5-अक्ष मशीनिंग केंद्र पर सफलतापूर्वक लागू किया गया था। किम एट अल। SM45C सामग्री पर लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग और मिलिंग मशीनिंग प्रयोग किए। पारंपरिक मोड़ और मिलिंग मशीनिंग की तुलना में, काटने के दौरान उपकरण कंपन को कम और काट दिया गया था। काटने की प्रक्रिया अधिक स्थिर है, आयताकार खंड वर्कपीस के अक्षीय और रेडियल बलों को क्रमशः 10.4% और 13.5% से कम किया जाता है, और चार-पत्ती अनुभाग वर्कपीस अक्षीय है। बल और रेडियल बलों को क्रमशः 10.6% और 8.9% कम किया गया। आयताकार क्रॉस-सेक्शन की सतह खुरदरापन रा और चार-पत्रक के आकार के वर्कपीस को क्रमशः 39.9% और 37.1% से कम किया गया था। चा एट अल ने टागुची पद्धति का उपयोग लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग और मिलिंग सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक के प्रसंस्करण मापदंडों को अनुकूलित करने के लिए किया। परिणामों से पता चला है कि सतह खुरदरापन पर प्रभाव की महत्वपूर्ण डिग्री काटने की गहराई, लेजर शक्ति और काटने की दर थी। लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग और मिलिंग प्रक्रिया में काटने के बल को कम करने, उपकरण के जीवन को बढ़ाने और मशीनिंग दक्षता में सुधार करने में कुछ फायदे हैं। हालांकि, मशीन टूल स्थिरता और मशीनिंग आकार त्रुटि में अभी भी कई कमियां हैं, और आगे के शोध और सुधार की अभी भी आवश्यकता है। 2.6 अन्य लेजर हीटिंग सहायक काटने प्रसंस्करण विधियोंलेजर-सहायता प्राप्त हीटिंग को अन्य प्रसंस्करण विधियों जैसे कि योजना, पॉलिशिंग, मोड़ और परिष्करण पर भी लागू किया जा सकता है। चांग एट अल। पाया गया कि जब लेजर हीटिंग एल्यूमिना सिरेमिक की योजना बनाने में सहायता करता है, तो अक्षीय बल 20% से कम हो जाता है और रेडियल बल पारंपरिक योजना की तुलना में 22% कम हो जाता है। रा की डिग्री 50% से अधिक कम हो जाती है और सतह की अखंडता बेहतर होती है। तियान एट अल। AISI4140 और MP35N सामग्री पर लेजर हीटिंग असिस्टेड पॉलिशिंग परीक्षण किया। परिणाम बताते हैं कि उपकरण पहनने में काफी कमी आई है और पारंपरिक पॉलिशिंग प्रक्रिया की तुलना में मशीनिंग सतह अखंडता बेहतर है, लेकिन सतह अवशेष बेहतर है। तनाव बढ़ गया है। उच्च कठोरता अपघर्षक व्हील, ड्रेसिंग कठिनाई, ट्रिमिंग की कम दक्षता के लिए, झांग एट अल ने मेटल बॉन्ड सीबीएन पीस व्हील पर लेजर हीटिंग असिस्टेड टर्निंग ट्रिमिंग प्रयोग किया। पारंपरिक डायमंड टूल ड्रेसिंग पद्धति की तुलना में, लेजर हीटिंग ने ड्रेसिंग की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के आधार पर सहायता की। टर्निंग और ड्रेसिंग ड्रेसिंग समय को बहुत कम कर सकते हैं, ड्रेसिंग दक्षता में सुधार कर सकते हैं, और ड्रेसिंग टूल के सेवा जीवन का विस्तार कर सकते हैं। बल काटने, उपकरण जीवन में सुधार, प्रसंस्करण गुणवत्ता में सुधार, और बचत लागत, लेकिन लेजर हीटिंग में। सहायक काटने की प्रक्रिया, उपकरण पहनने के तंत्र, आदि के अनुसंधान में कुछ कमियां हैं। लेजर हीटिंग सहायक प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में अभी भी विकास के लिए बहुत जगह है। 3 लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग सिमुलेशन अनुसंधान प्रगति3.1 तापमान क्षेत्र सिमुलेशन अध्ययन लेजर हीटिंग सहायक में कटिंग प्रोसेसिंग, कटिंग ज़ोन का तापमान और वितरण उन प्रमुख कारकों में से एक है जो उपकरण के जीवन और प्रसंस्करण गुणवत्ता को प्रभावित करते हैं। काटने के क्षेत्र में अत्यधिक उच्च तापमान सामग्री या उपकरण के पहनने के लिए थर्मल क्षति का कारण बन सकता है, मशीनी सतह की गुणवत्ता को प्रभावित करता है, और बहुत कम तापमान लेजर-सहायता प्राप्त हीटिंग प्रभाव को कमजोर कर सकता है। तापमान क्षेत्र सिमुलेशन की विधि वास्तविक काटने तापमान क्षेत्र वितरण को अधिक सहज और सटीक रूप से प्रतिबिंबित कर सकती है। विभिन्न प्रक्रिया मापदंडों के तहत तापमान क्षेत्र सिमुलेशन मॉडल की स्थापना करके, सामग्री के इष्टतम निष्कासन तापमान सीमा की भविष्यवाणी करना और प्रसंस्करण मापदंडों को अनुकूलित करना, वास्तविक माप लागत को बहुत बचाया जा सकता है। तापमान क्षेत्र सिमुलेशन अनुसंधान के क्षेत्र में, वर्तमान में उपयोग की जाने वाली कई संख्यात्मक सिमुलेशन विधियों में परिमित तत्व विधि, परिमित मात्रा विधि और इसी तरह शामिल हैं। चा एट अल। परिमित तत्व विधि का उपयोग करके लेजर हीटिंग-असिस्टेड मिलिंग और मिलिंग प्रोसेसिंग के लिए सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक के त्रि-आयामी क्षणिक तापमान क्षेत्र मॉडल की स्थापना की। विभिन्न लेजर पावर हीटिंग के तहत नकली और मापा औसत तापमान त्रुटि 1.5% ~ 6.2% है। रुस्तई एट अल। एक फ्यूज्ड सिलिका सिरेमिक (एससीएफएस) तापमान क्षेत्र के त्रि-आयामी परिमित तत्व मॉडल की स्थापना की और पाइरोमीटर माप परिणामों के साथ सिमुलेशन परिणामों की तुलना की। जब हीटिंग का समय 25 एस और 43 एस के बीच होता है, तो दोनों मूल रूप से संगत होते हैं। . जब हीटिंग का समय 25 एस से कम या 43 एस से अधिक होता है, तो दोनों के बीच त्रुटि बढ़ जाती है, और अधिकतम तापमान त्रुटि 40 के। किम एट अल है। SM45C के लेजर हीटिंग-असिस्टेड टर्निंग और मिलिंग मशीनिंग के तापमान क्षेत्र पर परिमित तत्व सिमुलेशन और प्रायोगिक अध्ययन किया। परिणामों से पता चला कि SM45C में एक आयताकार कट-ऑफ था। सतह के औसत ताप तापमान और चार पत्ती वाले तिपतिया घास क्रॉस-सेक्शन वर्कपीस की भविष्यवाणी त्रुटि क्रमशः 8.7% और 6.4% थी। आयताकार क्रॉस-सेक्शन वाले वर्कपीस की प्रभावी गहराई और चौड़ाई क्रमशः 0.34 मिमी और 2.26 मिमी थी, और चार-पत्ती वाले वर्कपीस की प्रभावी गहराई और चौड़ाई क्रमशः 0.45 मिमी और 2.89 मिमी थी। रोज़ी एट अल ने तापमान क्षेत्र का अध्ययन किया परिमित आयतन विधि का उपयोग करते हुए सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक के लेजर-सहायता प्राप्त मोड़ और सतह के तापमान पर लेजर गर्मी प्रवाह, सतह संवहन, गर्मी चालन और गर्मी विकिरण के प्रभावों का विश्लेषण किया, और विभिन्न काटने के मापदंडों का अनुकरण किया। लेजर मापदंडों के तहत तापमान क्षेत्र वितरण और तापमान क्षेत्र सिमुलेशन परिणाम मूल रूप से प्रयोगात्मक परिणामों के अनुरूप हैं। इसके अलावा, झांग एट अल ने परिमित अंतर विधि का उपयोग करके एल्यूमिना सिरेमिक के लेजर-हीट असिस्टेड कटिंग के लिए एक अर्ध-स्थिर-राज्य गर्मी हस्तांतरण मॉडल की स्थापना की, और विभिन्न लेजर शक्ति, लेजर स्कैनिंग दर और लेजर स्पॉट त्रिज्या के प्रभावों का अनुकरण किया। तापमान क्षेत्र वितरण। अध्ययनों से पता चला है कि कम लेज़र स्कैन दर, उच्च लेज़र शक्ति और लेज़र स्पॉट की एक छोटी त्रिज्या का उपयोग करना कटिंग ज़ोन में सामग्री को नरम करने के लिए अधिक अनुकूल है और इस प्रकार कट की एक आदर्श गहराई प्राप्त करना है। कशानी एट अल। विश्लेषणात्मक विधि द्वारा कार्बन स्टील की सहायता से लेजर हीटिंग के तापमान क्षेत्र का एक संख्यात्मक मॉडल स्थापित किया। वर्कपीस के तापमान क्षेत्र वितरण को मापने के लिए पाइरोमीटर का उपयोग किया गया था। सिमुलेशन परिणामों और मापा परिणामों के बीच त्रुटि 10% के भीतर थी। चांग एट अल। एल्यूमिना सिरेमिक के लेजर-हीट असिस्टेड कटिंग के तापमान क्षेत्र में जाली बोल्ट्जमैन विधि (एलबीएम) को लागू किया, और प्राप्त तापमान क्षेत्र वितरण प्रयोगात्मक परिणामों के साथ अच्छे समझौते में था। 3.2 काटने की प्रक्रिया का सिमुलेशन अनुसंधान लेजर हीटिंग द्वारा सहायता प्राप्त काटने की प्रक्रिया सिमुलेशन कर सकते हैं मशीनिंग सतह के नुकसान को कम करने और प्रसंस्करण मानकों को अनुकूलित करने के लिए आधार प्रदान करने के लिए तनाव, तनाव, तापमान और अन्य भौतिक चर काटने के लिए प्राप्त करें। काटने की प्रक्रिया के अनुकरण के लिए लागू विधियों में परिमित तत्व विधि, असतत तत्व विधि और चिकनी कण द्रव गतिकी विधि शामिल हैं। तियान एट अल। लेजर और सहायक काटने सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक की मशीनिंग प्रक्रिया को अनुकरण करने के लिए परिमित तत्व विधि का उपयोग किया। परिणाम बताते हैं कि लोड की कार्रवाई के तहत, क्रिस्टलीकृत ग्लास चरण सूक्ष्म-दरारें उत्पन्न करेगा और सूक्ष्म-दरारें विस्तारित होंगी। अंतत: अपरूपण क्षेत्र में एक मैक्रोस्कोपिक दरार बन जाती है, और असंतत चिप्स उत्पन्न करने के लिए फिसलन होती है। नकली चिप की मोटाई लगभग 15μm है, जो प्रयोगात्मक परिणाम से थोड़ी छोटी है। काटने बल त्रुटि 10% से 15% है। सतह अवशिष्ट तनाव का नकली मूल्य मूल रूप से प्रयोगात्मक मूल्य के अनुरूप है, जो सिमुलेशन मॉडल की प्रभावशीलता को साबित करता है। लियू एट अल ने Ti6Al4V सामग्री के लिए लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग प्रक्रिया के परिमित तत्व सिमुलेशन को अंजाम दिया। तापमान क्षेत्र मॉडल के आधार पर, अनुक्रमिक थर्मल युग्मन की विधि का उपयोग करके मिलिंग मॉडल को जोड़ा गया था, और बल काटने और उपकरण तापमान क्षेत्र के वितरण के भिन्नता कानून प्राप्त किए गए थे। काटने बल के नकली और प्रायोगिक मूल्यों के बीच त्रुटि 11.81टीपी2टी.शेन एट अल थी । सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक की लेजर हीटिंग असिस्टेड मिलिंग की प्रक्रिया का अनुकरण करने के लिए असतत तत्व विधि (डीईएम) का इस्तेमाल किया। बिखरे हुए कण समूह सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक सामग्री की संरचना का प्रतिनिधित्व करते हैं, और प्रसंस्करण प्रक्रिया को अनुकरण करने के लिए संबंध इकाई के फ्रैक्चर का उपयोग किया गया था। दरारों का निर्माण और विस्तार। सिमुलेशन और प्रयोगात्मक परिणामों की तुलना के माध्यम से, यह पाया गया है कि प्रक्रिया सिमुलेशन काटने के लिए डीईएम पद्धति को लागू करने से विभिन्न प्रसंस्करण स्थितियों के तहत सामग्री की उपसतह क्षति का अनुमान लगाया जा सकता है; सिरेमिक सामग्री को हटाने का तंत्र मुख्य रूप से भंगुर फ्रैक्चर है; कट की गहराई जितनी अधिक होगी, उपकरण की काटने की शक्ति उतनी ही अधिक होगी। वर्कपीस जितना अधिक खंडित होता है, दरारों के निर्माण और प्रसार पर काटने के बल का उतना ही अधिक प्रभाव पड़ता है। बलबा एट अल। Inconel 718 सामग्री की काटने की प्रक्रिया का अनुकरण करने के लिए चिकनी कण हाइड्रोडायनामिक्स (SPH) विधि का उपयोग किया। यह पाया गया कि टूल फ्रंट का लेजर हीटिंग सॉफ्टनिंग प्रभाव मुख्य कारक है जो अवशिष्ट तनाव का कारण बनता है। लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग मुख्य रूप से कटिंग दिशा के साथ सतह का उत्पादन करती है। अवशिष्ट तन्यता तनाव, जबकि पारंपरिक कटाई मुख्य रूप से सतह अवशिष्ट संपीड़न तनाव पैदा करती है। इसके अलावा, नस्र एट अल। परिमित तत्व विधि का उपयोग किया। इसी तरह के निष्कर्ष प्राप्त हुए हैं जब एआईएसआई 4340 स्टील को काटने की प्रक्रिया के सिमुलेशन अध्ययन के अधीन किया गया था। 4 निष्कर्षयह लेख हाल के वर्षों में लेजर हीटिंग असिस्टेड कटिंग तकनीक की नवीनतम शोध प्रगति की समीक्षा करता है। प्रसंस्करण विधियों के संदर्भ में, लेजर हीटिंग सहायक मोड़, मिलिंग, ड्रिलिंग, पीस और अन्य प्रौद्योगिकियां विकसित और नवाचार करना जारी रखती हैं, काटने वाले बलों को कम करती हैं, प्रसंस्करण गुणवत्ता में सुधार करती हैं, और प्रसंस्करण दक्षता में सुधार करती हैं। इंजीनियरिंग सिरेमिक, मिश्रित सामग्री, उच्च तापमान मिश्र, टाइटेनियम को हल करने के लिए मिश्र धातु जैसे हार्ड-टू-मशीन सामग्री की मशीनिंग एक व्यवहार्य विधि प्रदान करती है। तापमान क्षेत्र और काटने की प्रक्रिया के सिमुलेशन अध्ययन के माध्यम से, सामग्री के इष्टतम निष्कासन तापमान रेंज की भविष्यवाणी और प्रसंस्करण मापदंडों के अनुकूलन को वास्तविक प्रसंस्करण के लिए आधार प्रदान करते हुए महसूस किया जा सकता है। यद्यपि लेज़र हीटिंग असिस्टेड कटिंग तकनीक ने अनुसंधान परिणामों की एक श्रृंखला प्राप्त की है, फिर भी प्रसंस्करण तंत्र, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी और औद्योगिक अनुप्रयोगों में कुछ समस्याएं हैं। देश और विदेश में विकास की प्रवृत्ति के संदर्भ में, निम्नलिखित शोध कार्य अभी भी किए जाने की आवश्यकता है: (1) प्रसंस्करण की स्थिति पर शोध को मजबूत करना और मुश्किल से मशीन सामग्री को हटाने की व्यवस्था, और चिपकने जैसी समस्याओं को हल करना उपकरण का पहनना, उपकरण और चिप्स को अलग करने में कठिनाई, उपकरण ठंडा करना, आदि, जो लेजर हीटिंग सहायक काटने की प्रक्रिया के दौरान हो सकता है। (2) लेजर हीटिंग सहायक काटने के सिमुलेशन के अध्ययन को मजबूत करें, सटीक और तेजी से स्थापित करें तापमान क्षेत्र और काटने की प्रक्रिया सिमुलेशन मॉडल, और सिमुलेशन मॉडल की गति और सटीकता में सुधार। लेजर मापदंडों, कटिंग मापदंडों और अन्य प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करें, एक आदर्श लेजर हीटिंग सहायक कटिंग डेटाबेस स्थापित करें, प्रसंस्करण मापदंडों के उचित विकल्प के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करें। (3) औद्योगिक लेजर हीटिंग सहायक काटने प्रणाली पर अनुसंधान को मजबूत करें, उत्पादन में सुधार करें आर एंड डी और लेजर हीटिंग सहायक काटने प्रणाली की सहायक क्षमताओं, और लेजर को बढ़ावा देने के लिए लेजर हीटिंग सहायक काटने प्रणाली के एकीकरण, स्थिरता और सटीकता को बढ़ाने के लिए हीटिंग सहायक काटने प्रौद्योगिकी का वास्तविक उत्पादन अनुप्रयोग। लेजर प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी काटने और सामग्री प्रौद्योगिकी, लेजर हीटिंग सहायक काटने प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के लिए मुश्किल-से-प्रक्रिया सामग्री प्रसंस्करण, माइक्रो-मशीनिंग और अन्य क्षेत्रों के क्षेत्रों में व्यापक विकास की संभावना होगी।
स्रोत: मेयौ कार्बाइड