[发明专利]一种反求金属薄板单段圆弧面激光成形方法

权利要求书

1.一种反求金属薄板单段圆弧面激光成形方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一：首先将金属板材切割成所需要的尺寸，其一端利用夹具夹持放在激光加工的工作台上；

步骤二：确定单段圆弧面曲率半径R、圆心角θ、弧长L与扫描线道数N、单道扫描弯曲角度α及扫描线间距d之间的关系，具体关系表示为L＝Rθ，θ＝Nα，L＝(N+1)d；

步骤三：反求扫描线道数N：当0θ≤5°时，直接设置扫描线道数N为2～5道；当θ5°时，将材料表面不发生融化情况下的单道单次扫描最大角度设置为基准角度α₀，单道扫描弯曲角度应不小于基准角度，即α≥α₀；设置初始扫描线间距d范围为0≤d≤0.5D，其中D为激光光斑直径；将单道扫描弯曲角度α≥α₀及扫描线间距d的取值范围分别代入公式N＝θ/α和N＝L/d-1中，得N≥θ/α₀，N≤L/d_min-1和N≥L/d_max-1，其中d_min为d的区间最小值，d_max为d的区间最大值；求解不等式，若不满足求解条件，扫描线间距d的范围依次移动增加至下一0.5D区间，直到不等式组有解，得到扫描线道数N的交集解，然后选择中间整数值作为最终确定的扫描线道数N；

步骤四：根据确定的扫描线道数N，代入公式求出单道扫描弯曲角度α及扫描线间距d的确定值；根据单道扫描弯曲角度α的确定值，调整激光功率、激光扫描速度、扫描次数使得圆弧面内的每道扫描弯曲角度α一致；

步骤五：定位激光头初始位置，沿板材边缘向夹持端多次移动扫描线间距d，沿着扫描线完成所有路径的加工；

弯曲成形过程中加工参数如下：激光功率为80～160W，激光扫描速度范围为400～1000mm/min；辅助气体为惰性气体，设置气体压力为0.1MPa～0.5Mpa，离焦量为8～11mm，在加工过程中，气体压力和离焦量不变；

步骤六：修剪去除夹持端多余板材，得到目标圆弧面工件。

2.根据权利要求1所述的一种反求金属薄板单段圆弧面激光成形方法，其特征在于，金属板材厚度范围为1～2mm。