在我国有大量的机床面临报废或者再制造,齿轮是机床的关键零部件,齿轮的再制造质量直接影响了机床整体再制造的质量。同时新齿轮的制造成本高、能耗大,对齿轮进行再制造可以有效的节省经济成本与能源消耗。而齿轮由于其复杂的表面形貌使得再制造质量难以控制。因此本文在《中国制造2025》专项绿色集成制造系统资助项目支撑下探究影响齿轮再制造质量的因素,研究齿轮缺损部位模型重构方法,分析各工艺参数对熔覆层质量影响规律。同时构建熔覆层质量预测模型实现对熔覆层质量的预测,具体研究内容如下:(1)针对齿轮3D特征重构误差问题,研究齿轮的3D特征重构方法,结合逆向工程,选择光学扫描的齿轮点云获取方法,运用Geomagic系列软件对点云进行处理,降低3D特征重构过程中的误差,提高齿轮修复面重构精度,为齿轮再制造质量可靠性打下基础。(2)针对齿轮激光再制造中的质量问题,从齿轮的工作条件出发,改变激光功率、送粉速度、扫描速度等进行单因素实验及正交实验,对熔覆过的试样进行成形精度、质量缺陷、力学性能方面的检测以及相关的金相组织等实验分析,从组织与性能角度验证熔覆材料是否满足齿轮工作所需要求,最终确定最优工艺参数。(3)针对齿轮再制造过程中质量预测精度低问题,建立粒子群优化BP神经网络质量预测模型,利用已获得的实验数据建立误差反向传播神经网络,并用粒子群算法优化网络训练的初始值及阈值,建立激光功率、扫描速度、送粉速度与熔覆层质量的预测模型,对再制造齿轮的质量进行预测与控制。本文以齿轮修复为目标,研究激光熔覆再制造的关键技术,从选材,影响熔覆层质量的工艺参数等方面入手,研究影响齿轮再制造质量的因素,对再制造齿轮进行质量控制,提高齿轮的利用率以及再制造齿轮的质量,为机床整体的再制造获得较高质量提供保障,进而推动机床再制造的发展与进步。