[发明专利]一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置及方法

权利要求书

1.一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置，其特征在于：包括校形激光器(1)、强化激光器(2)、分别控制校形激光器(1)和强化激光器(2)的校形激光器控制系统(3)和强化激光器控制系统(4)、分别调节校形激光器(1)和强化激光器(2)功率的校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)、监测工件表面性能和形状尺寸的在线监测系统(7)、将在线监测系统(7)监测到的数据反馈给校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)的实时跟踪反馈系统(8)、控制工件旋转的工件旋转装置(9)、计算机(10)；其中，工件固定在工件旋转装置(9)上，校形激光器(1)、强化激光器(2)位于工件侧；校形激光器控制系统(3)分别与校形激光器功率调节装置(5)和校形激光器(1)连接，而强化激光器控制系统(4)分别与强化激光器功率调节装置(6)和强化激光器(2)连接；在线监测系统(7)通过实时跟踪反馈系统(8)分别与校形激光器功率调节装置(5)和强化激光器功率调节装置(6)连接；工件旋转装置(9)、校形激光器功率调节装置(5)、强化激光器功率调节装置(6)、实时跟踪反馈系统(8)均与计算机(10)连接，由计算机(10)控制。

2.根据权利要求1所述的一种双激光束自动补偿同步校形与强化装置，其特征在于：所述强化激光器(2)自由移动于工件两侧。

3.一种用于权利要求1所述双激光束自动补偿同步校形与强化装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)原始数据采集：

进行同步校形与强化工件前，在线监测系统监测工件尺寸和形状参数，计算机保存数据为原始数据X0，同时实时跟踪反馈系统传递信息给校形激光器功率调节装置和强化激光器功率调节装置，计算机记录此时校形激光器和强化激光器参数，作为该两激光器参数调节的原始数据M0；

(2)误差分析：

当航空发动机整体叶盘、叶片达到理想情况时，计算机进行原始数据分析计算，得出工件尺寸和形状参数X和激光器参数M，分别作为同步校形和激光器参数调节控制标准；分析原始数据X0与理想参数X的误差，记录此数据S0，作为同步校形和强化过程中误差最小化的原始数据；

(3)校形激光器和强化激光器同侧自动补偿同步校形与强化：

校形激光器和强化激光器均位于工件同一侧进行工作；校形激光器进行校形时，在线监测系统进行实时跟踪，并将校形后的工件尺寸参数，先后反馈给强化激光器和校形激光器；校形激光器功率调节装置和强化激光器功率调节装置分别调节校形激光器和强化激光器参数，强化激光器控制系统控制强化激光器同步工作，实现校形—检测和反馈—强化的同步作用；

(4)同侧实现校形—检测和反馈—强化同步作用后进行数据采集和误差分析：

在线监测系统收集工件表面性能和形状尺寸参数X1和两激光器参数M1，计算机记录保存数据后，反馈给校形激光器功率调节装置和强化激光器功率调节装置，并进行误差分析,记录保存数据S1；

(5)若同侧实现校形—检测和反馈—强化同步作用后工件表面性能和形状尺寸参数达到相关要求，同时误差在允许的误差范围内，则加工完毕，否则进入步骤(6)；

(6)校形激光器和强化激光器两侧自动补偿同步校形与强化；

(7)两侧实现校形—检测和反馈—强化同步作用后进行数据采集和误差分析：

在线监测系统收集工件表面性能和形状尺寸参数X2和两激光器参数M2，计算机记录保存数据后，反馈给校形激光器功率调节装置和强化激光器功率调节装置，并进行误差分析,记录保存数据S2；

(8)若两侧实现校形—检测和反馈—强化同步作用后工件表面性能和形状尺寸参数达到相关要求，同时误差在允许的误差范围内，则加工完毕，否则进入步骤(9)；

(9)对比分析校形激光器和强化激光器同侧自动补偿同步校形与强化的数据以及校形激光器和强化激光器两侧自动补偿同步校形与强化的数据，选择其中效果最佳的工作方案；

(10)按照最佳工作方案不断重复加工，直至工件表面性能和形状尺寸参数Xn达到相关要求且误差Sn在允许的误差范围内为止。