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小型激光切割機(jī)

本發(fā)明涉及航天技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供輕型無沖擊可重復(fù)利用的熱刀式鎖緊釋放裝置及控制方法。該輕型無沖擊可重復(fù)利用的熱刀式鎖緊釋放裝置包括熱刀、熱刀支座、限位裝置、碳纖維薄壁桿件和組合捆繩；該控制方法包括步驟：對(duì)展開機(jī)構(gòu)進(jìn)行初始捆綁；利用預(yù)應(yīng)力施加裝置將組合捆繩套在展開機(jī)構(gòu)的外表面上，剪斷初始捆綁的繩子；調(diào)節(jié)組合捆繩的長(zhǎng)度，取下預(yù)緊好的展開機(jī)構(gòu)，并將熱刀的兩根導(dǎo)線，都連接到小衛(wèi)星的電源上；解鎖展開機(jī)構(gòu)時(shí)，向熱刀供電實(shí)現(xiàn)解鎖。本發(fā)明的熱刀體積小、質(zhì)量輕，能在很小的電壓和電流下，很短時(shí)間內(nèi)熔斷3mm迪尼瑪繩，從而實(shí)現(xiàn)展開機(jī)構(gòu)的解鎖，整個(gè)過程無沖擊、無污染、可靠性高、可重復(fù)利用。

本發(fā)明公開了一種基于勢(shì)能場(chǎng)梯度線的平面加工混合刀路生成 方法，其利用勢(shì)能場(chǎng)梯度線長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)對(duì)加工區(qū)域分區(qū)，并在不 同的加工區(qū)域分別產(chǎn)生單向行切刀路和螺旋刀路，包括：在平面加工 區(qū)域生成一個(gè)虛擬勢(shì)能場(chǎng)，得到一系列梯度線。從毛坯的拐角處出發(fā)， 沿毛坯外邊界采用基于梯度線長(zhǎng)度的搜尋算法獲得兩種刀路區(qū)域的分 界線的極限位置。通過引入比例因子(用單向行切刀路加工的區(qū)域占整 個(gè)加工區(qū)域的比例)，在極限分界線基礎(chǔ)上根據(jù)毛坯和葉片的具體形狀 決定兩種刀路所占的比例，從而得到兩種刀路的加工區(qū)域，分別在兩 個(gè)區(qū)域上

本發(fā)明公開了一種砂帶磨削加工的進(jìn)退刀軌跡規(guī)劃方法，包括：確定初始進(jìn)刀路徑和退刀路徑；確定優(yōu)化的進(jìn)刀路徑和退刀路徑，即將初始進(jìn)刀路徑中沿其最后一個(gè)刀觸點(diǎn)依次到初始切削位置，然后再所形成的路徑作為優(yōu)化的進(jìn)刀路徑，將初始退刀路徑中從其中的第一個(gè)刀觸點(diǎn)開始依次沿后續(xù)刀觸點(diǎn)至切削結(jié)束位置，然后再反向形成的路徑作為優(yōu)化的退刀路徑；確定優(yōu)化的進(jìn)刀路徑和退刀路徑上各刀觸點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的刀具浮動(dòng)高度；根據(jù)上述優(yōu)化的進(jìn)刀路徑和退刀路徑及各自對(duì)應(yīng)的浮動(dòng)高度，即可確定優(yōu)化的砂帶磨削加工中的進(jìn)刀軌跡和退刀軌跡。本發(fā)明的方法可以有效

技術(shù)優(yōu)勢(shì): 1）輸出功率：>200瓦連續(xù)波輸出； 2）輸出波長(zhǎng)：在1900 nm -2050 nm范圍內(nèi)，波長(zhǎng)任選； 3）中心波長(zhǎng)定位誤差：±0.5 nm； 4）波長(zhǎng)線寬：小于0.05nm； 5）波長(zhǎng)精細(xì)調(diào)諧范圍：±0.5 nm；（高精度） 技術(shù)能力： 1）能夠提供1-200瓦全光纖2μm光纖激光器的可靠技術(shù)解決方案； 2）能夠提供50-200瓦2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 3）能夠提供1-200瓦窄線寬、可調(diào)諧連續(xù)波2μm光纖激光器的技術(shù)解決方案； 4）能夠提供1-20瓦2μm波長(zhǎng)的納米/皮秒高能脈沖激光器的可靠解決方案。 主要應(yīng)用領(lǐng)域： 1）工業(yè)加工領(lǐng)域 由于許多透明有機(jī)材料在2 μm 附近有較強(qiáng)的吸收，直接利用激光對(duì)其進(jìn)行切割、熔接和雕刻處理可以避免使用有毒添加劑，這在醫(yī)療器械制造領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也簡(jiǎn)化了加工工藝。    2）醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域 由于人體組織中的水對(duì)2 μm激光有很強(qiáng)的吸收，激光的滲透深度小，手術(shù)創(chuàng)口區(qū)的破壞小；另外，2 μm波長(zhǎng)激光器的特殊凝結(jié)作用，可以減少手術(shù)時(shí)的流血。大量實(shí)驗(yàn)研究表明，2 μm高功率摻銩光纖激光器是軟/硬組織外科手術(shù)的優(yōu)良候選光源，可以廣泛應(yīng)用于高精確的組織切除手術(shù)、眼科手術(shù)和牙科手術(shù)。    3）軍事應(yīng)用領(lǐng)域 2 μm波長(zhǎng)位于損耗較低的“大氣窗口”，在大氣中的傳輸能力遠(yuǎn)高于短波長(zhǎng)激光；同時(shí)也位于人眼安全波長(zhǎng)范圍，使其在對(duì)人眼安全要求較高的自由空間光通信領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力，也是激光雷達(dá)等精密空間探測(cè)裝置的理想光源，更符合軍方的需求；此外，2 μm激光通過光學(xué)非線性轉(zhuǎn)換可以產(chǎn)生3~5 μm的中遠(yuǎn)紅外激光，而后者是光電對(duì)抗中最重要的大氣窗口，在軍事戰(zhàn)略上具有重要意義。

激光在芯片上光互連上的應(yīng)用就直接要求激光器的特征尺度接近電子器件，并且其功耗要小于成熟的電互聯(lián)，應(yīng)約在10飛焦每比特量級(jí)。激光器的功耗與其尺度呈正相關(guān)的關(guān)系，10飛焦每比特量級(jí)的功耗直接要求激光器的模式體積要小于約0.02個(gè)波長(zhǎng)立方。

人樣安全激光測(cè)距技術(shù)主要應(yīng)用于大氣層內(nèi)的長(zhǎng)距離高精度激光測(cè)距，其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括火控系統(tǒng)，激光雷達(dá)，目標(biāo)跟蹤，測(cè)高儀。

海岸灘涂及淺海地區(qū)海陸地形測(cè)量是海洋測(cè)繪的難點(diǎn)區(qū)域，小型化機(jī)載測(cè)深激光雷達(dá)作為該領(lǐng)域的高端裝備，一直被美國、加拿大等國家壟斷，進(jìn)口價(jià)格昂貴，且長(zhǎng)期對(duì)中國禁運(yùn)。無人機(jī)載激光雷達(dá)可提高水域、海陸交界和陸地地表的聯(lián)合探測(cè)能力，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效、高精度測(cè)量水下及陸表目標(biāo)區(qū)域三維地形。

激光增材制造(Laser Additive Manufacturing，LAM)技術(shù)是近20年來信息技術(shù)、新材料技術(shù)與制造技術(shù)多學(xué)科融合發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù)。增材制造依據(jù)CAD數(shù)據(jù)逐層累加材料的方法制造實(shí)體零件，其制造原理是材料逐點(diǎn)累積形成面，逐面累積成為體。這一成形原理給制造技術(shù)從傳統(tǒng)的宏觀外形制造向宏微結(jié)構(gòu)一體化制造發(fā)展提供了新契機(jī)。激光增材制造（LAM）系統(tǒng)由五個(gè)子系統(tǒng)組成：（1）激光加熱系統(tǒng)；（2）工作臺(tái)及數(shù)控系統(tǒng)；（3）同軸供粉系統(tǒng)；（4）惰性氣體保護(hù)箱（手套箱）；（5）循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。 激光增材制造的產(chǎn)品和零件可以不受形狀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及尺寸大小的限制。擺脫了傳統(tǒng)“去除”加工法的局限性，可以生產(chǎn)傳統(tǒng)方法難以加工或不能加工的形狀復(fù)雜的零件。可成形材料有碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鈦合金、銅合金、復(fù)合陶瓷等。可廣泛應(yīng)用于航空航天、人工假體、國防工業(yè)和機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的制造。

自激光問世以來，各種激光器在軍用武器與裝備、民用等領(lǐng)域得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用，激光致盲武器、防空激光武器、大型激光攻擊武器、激光制導(dǎo)、激光測(cè)距儀、激光目標(biāo)指示器、激光瞄準(zhǔn)儀、激光雷達(dá)等各種激光武器和激光軍用設(shè)備在現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中，發(fā)揮著重要的作用。其中激光致盲武器是目前各種軍事裝備（如飛機(jī)、坦克、艦艇）和步兵已普遍實(shí)用的一類攻擊型武器，由于激光的能量