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摘要
针对材质为18Cr2Ni4WA的面齿轮，采用飞秒脉冲激光烧蚀来提高其表面质量。建立电子-自旋-晶格三温复耦合模型，预测分析面齿轮材料电子、自旋和晶格单脉冲能量效应下的温度变化过程；结合多脉冲能量累积效应，进行面齿轮材料在激光能量密度为1.035～5.252 J/cm2下烧蚀凹坑直径和深度演变规律的预测与实验分析。研究结果表明：脉冲数的增加并不会持续增大面齿轮表面的平衡温度，基本在30个脉冲时就保持不变；能量密度的增加会使烧蚀凹坑直径和深度持续变大，但变大的速率会持续降低；烧蚀凹坑形貌在能量密度为2.467 J/cm2时最好；过大的扫描道间距会使被加工表面粗糙度值增加，扫描道间距为25μm时粗糙度值最低为0.185μm。
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单位机电工程学院; 湖南汽车工程职业学院; 株洲齿轮有限责任公司; 湖北文理学院; 湖南工业大学
