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为了解决凸轮激光热处理过程中热效应相等的问题，在保证激光光斑在工件曲线表面的相对扫描速率恒定、热处理过程中激光聚焦镜中心到工件轮廓表面的距离不变以及激光束始终沿工件轮廓面的法线方向入射的技术基础之上，提出了控制激光光斑匀速运动的瞬时同心异径算法。同一时刻，工件轮廓表面与等距线上对应点具有相同的圆心，通过设定的工件轮廓表面恒定扫描速度，可以反求出位于等距线上相应点激光头的速度，进而对激光头进行控制。利用MATLAB进行了仿真计算，得出了等距线上激光头的速度值。结果表明，该算法可以解决激光热处理过程中激光头的