可移動激光再制造修復平臺設計與實驗

劉宏偉，馬世博，遲永波，張昭，蔡永賓a

可移動激光再制造修復平臺設計與實驗

劉宏偉1,2，馬世博3，遲永波1，張昭2，蔡永賓3a

（1.上海新孚美變速箱技術服務有限公司，上海 201100；2.河北京津冀再制造產業技術研究有限公司，河北 滄州 062455；3.河北科技大學 a.材料科學與工程學院 b.河北省材料近凈成形重點實驗室，石家莊 050018）

與其他修復技術相比，激光修復技術具有較明顯的技術優勢，現有成套激光修復設備成本較高，多為固定式，難以面向現場修復。為此，面向現場待修復零件構建可移動激光再制造修復平臺，以實現典型零件的三維有效修復。設計龍門式主體結構的分體式修復工作臺，由單模組鋁型材結構和滾珠絲桿型直線模組構成運動框架，采取雙固定軸形式和機械連接式可移動底座。設計三軸并聯步進電機驅動及限位控制電路，實現各軸同步控制及運動。建立基于Atmega2560主控板和Ramps1.4擴展板的控制系統，通過Marlin固件配置行程、限位和精度等主要參數，編譯對應控制程序。結合正逆向技術和路徑規劃，實施典型曲面結構渦輪零件和預置坡口缺陷零件的激光修復實驗。設計的分體式平臺工作尺寸為750 mm×1 000 mm×550 mm，結構運行平穩，重復定位精度為±0.03 mm。修復的零件表面質量高，組織致密，無內部缺陷。所設計的可移動激光再制造修復平臺可對曲面薄壁件和較大缺口件等實施有效的現場修復，具備可操作性和實用性。

激光再制造；修復平臺；龍門式；控制系統；Marlin固件

隨著數字化技術和激光技術的發展，激光制造技術已成為綠色再制造技術的核心技術之一，廣泛應用于汽車、船舶、航空航天及國防軍工等領域[1-3]。……