随着环境污染的加剧和资源稀缺的日益加深,发展循环经济已成为中国社会发展的必然之路,目前再制造是循环经济发展的最高形式之一。激光熔覆再制造技术具有在受损金属基板上制备高性能合金熔覆层而不改变基板性能的能力,对失效齿轮进行修复再制造,可以显著节约再制造成本,具有十分重要的经济和社会意义。本文通过对成形加工轨迹位置和成形形状的控制研究,对失效齿面进行激光熔覆试验,最终实现了齿面成形尺寸在磨齿余量范围内,主要研究结果如下:(1)完成了具有测量、激光熔覆和磨齿复合成形功能的齿轮激光再制造系统方案设计。对齿轮成形方法研究,根据齿轮激光熔覆的特点及技术要求,对系统硬件及软件部分的关键部件做出了合理的选型;机器人离线编程软件的引进,提高了激光扫描路径的位置精确性和编程灵活性。(2)完成了单道熔覆层成形形状预测与控制的试验研究。基于响应面法进行单道熔覆试验,建立了激光功率、送粉量和扫描速度与熔覆层形状的回归预测模型,对模型预测的精度进行了检验,误差小于5%。(3)完成了齿轮齿面激光熔覆试验研究。对齿轮齿面进行测量,制定了齿面激光熔覆试验工艺;通过机器人离线编程软件对熔覆路径进行仿真,进行干涉检查并利用生成程序完成熔覆试验,修复后的齿面尺寸达到磨齿余量范围。结果表明该控形方法能提高齿面成形精度,为齿轮快速修复具有重要参考意义。