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低压射流辅助激光刻蚀加工技术是在传统激光加工技术基础上拓展出来的一种较新的复合加工方法,能够有效改善硬脆性材料加工表面微裂纹及熔渣较多的缺陷,提高产品的合格率和加工质量,深入研究该技术的加工工艺,具有重要的现实意义。为此,采用以理论分析和试验研究相结合、辅以数值计算的方法,对低压射流辅助激光刻蚀加工过程中物质转移的基本行为和特征进行了深入分析,探究了加工工艺参数的选择和优化的依据与方法,主要的研究成果及创新性工作如下:1.给出了低压射流辅助激光刻蚀加工过程中的能量变化规律研究了低压射流与激光对工件的复合作用,分析了加工过程中低压射流对工件的冷却作用以及冲击作用,推导出射流速度与表面传热系数间的关系式以及一定夹角的射流喷射到加工表面时产生的水锤压力公式及稳定滞止压力公式;研究了加工过程中的能量变化规律及低压射流对复合加工过程的影响,推导出喷嘴出口处低压射流的初始喷射速度的参考公式。2.系统设计并搭建了低压射流辅助激光刻蚀加工试验平台提出激光加工系统的选择以及低压射流系统的设计思路,完整分析计算了复合刻蚀加工试验装置中液流系统的能量损失,建立了液压管道缩口断面处的伯努利能量方程,推导出试验管路系统总能量损失的表达式,系统设计并搭建了复合刻蚀加工试验平台。3.丰富完善了低压射流辅助激光刻蚀加工的加工机理分析了激光加工和低压射流冲击两个方面的工艺参数对刻蚀加工效果的影响;利用低压射流辅助激光加工试验平台进行复合刻蚀加工的工艺试验研究,详细探讨了不同工艺参数对刻蚀加工结果的影响;提出采用正交试验法进行工艺参数优化的流程,分析总结了低压射流辅助激光刻蚀加工技术的基本工艺规律,试验结果表明此方法可以快捷迅速得到复合刻蚀加工最佳工艺方案。4.提出了低压射流辅助激光刻蚀加工中材料去除规律的数值模拟预测方法推导出复合刻蚀加工的热传导方程并建立了相应的有限元数值模型;通过观测不同工艺参数下的复合刻蚀所得截面形状的模拟结果进行截面形状的变化规律预测研究;采用光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)和有限单元法(Finite Element Method,FEM)的耦合算法对低压射流的冲击过程进行了数值模拟,研究分析不同射流工艺参数下的冲蚀效果,对比分析显示复合刻蚀加工的数值模拟结果同实际试验结果吻合程度较好。