激光加工论文
激光加工技术国内进展及实用案例论文
激光加工技术国内进展及实用案例学院:机械工程学院系:机械制造班级:11机制2班制作人:刘卓聿、雷丰源指导老师:龚老师【摘要】随着我国国民经济的快速发展,我国正从一个制造大国向制造强国迈进。
激光加工制造技术是一项集光、机、电于一体的先进制造技术,在许多行业中已得到了越来越普遍的应用。
而在工业生产中,激光切割占激光加工的比例大约在70﹪以上,是激光加工行业中最重要的一项应用技术。
本文深入浅出地介绍了目前常用的激光切割技术,而且内容丰富、实用性强。
【关键词】激光切割、激光器、激光目录一、激光切割的基本技术二、激光切割技术的优点三、激光技术的发展史及国外的发展趋势四、国内激光技术现况五、激光切割技术的分类六、激光切割技术的应用案例七、参考文献一、激光切割的基本技术激光:(LASER-Light Amplification of Stimulate Emission Radiation)是利用原子或分子受激辐射的原理,使工作物质受激而产生的一种单色性高,方向性强,亮度高的光束。
激光器:激活介质、激活装置、光学谐振腔激光器按工作介质来分类分为固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光器,此为,还有化学激光器和自由电子激光器等。
经过30多年的发展,现已开发的激光器超过200多种,种类繁多,特点各异,用途也各不相同。
虽然激光器的种类繁多,但目前适用于激光切割的工业化和YAG激光器。
激光器主要是CO2激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工等的一门技术。
二、激光切割技术的优点激光加工技术与传统加工技术相比具有很多优点,所以得到如此广泛的应用。
尤其适合新产品的开发:一旦产品图纸形成后,马上可以进行激光加工,可以在最短的时间内得到新产品的实物。
1、光点小,能量集中,热影响区小;2、不接触加工工件,对工件无污染;3、不受电磁干扰,与电子束加工相比应用更方便;4、激光束易于聚焦、导向,便于自动化控制。
激光加工机床毕业论文
激光加工机床毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1 激光加工技术 (1)1.1.1激光加工工作原理 (1)1.1.2激光技术的作用 (1)1.2 激光加工的发展 (2)1.2.1激光概念 (2)1.2.2激光技术的发展历程 (2)1.2.3激光加工技术的分类 (4)1.3 选题目的及意义 (5)第二章直线进给工作台设计方案的拟定与论证 (7)2.1设计容 (7)2.2工作台进给运动方案的选择 (7)2.4 Y进给方向的设计 (8)2.4.1工作台的基本参数 (8)2.4.2滚珠丝杠的选择 (9)2.4.3丝杠支承形式和轴承的选择 (11)2.4.4滚动直线导轨选择 (12)2.4.5伺服电动机的选择 (13)2.4.6联轴器的选择 (15)2.4.7工作台防护罩的选择 (16)2.4.8螺栓的强度校核 (17)2.5 Z进给方向的设计 (18)2.5.1工作台的基本参数 (18)2.5.2滚珠丝杠的选择 (18)2.5.3丝杠支承形式和轴承的选择 (19)2.5.4滚动直线导轨选择 (20)2.5.5伺服电动机的选择 (20)2.5.6联轴器的选择 (21)第三章机床床身、壳体设计 (22)3.1 Y方向床身设计 (23)3.2 Z方向床身设计 (23)3.3机床床身总体装配设计 (24)第四章润滑与密封 (25)第五章激光机床开放式数控系统控制 (26)5.1开放式数控系统的涵 (26)5.2激光机床硬件结构设计 (27)第六章机床技术经济性分析 (30)设计小结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)第一章绪论1.1 激光加工技术激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特点对材料进行切割、焊接、打孔及微加工等的一门新型加工技术。
激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、轮船、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门,对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到重要的作用。
金属材料加工工艺中激光技术应用分析论文
金属材料加工工艺中激光技术应用分析论文金属材料加工工艺中激光技术应用分析论文引言:随着机械制造行业的高速发展,人们对于产品质量,生产效率方面的需求也得到了不断的提升,以致于现代机械制造行业中金属材料的加工工艺也逐渐成为了人们所热切讨论的话题。
不过,从当前机械制造金属材料的加工工艺现状可知,传统加工工艺普遍存在:生产效率低,技术成本高,劳动强度大等一系列的问题。
因此,本文将对其相关内容进行深入的讨论,并为此提出更加具有针对性的建议和意见。
一激光加工技术的基本概念激光,实际上就是一种特殊的光,并且还具有单色性、相干性的特点。
而所谓的激光加工技术,就是将激光聚焦到某一具体材料的表面,进而在被加工部件表面形成局部的高温,最终达到对零部件加工的目的。
运用到金属材料加工工艺中的激光加工技术有很多,比如:激光切割、激光焊接等。
总之,由于激光技术具有加工效率高,精度高的优点,因此也在一定程度上有效推进了我国工业制造行业的长远发展。
二激光加工技术应用的基本特征2.1激光加工技术应用的工艺集成性良好相比于运用到金属材料加工工艺中的其它技术,激光加工技术具有很強的工艺集成性特点。
主要体现在两方面:一方面是同一台机床可同时具备多种加工工艺,比如:切割、焊接、打孔、表面处理等;另一方面,则是同一台机床可同时实现多种工艺同步进行,甚至也能达到不同工艺分步进行的效果。
2.2激光加工技术应用的加工效率高众所周知,激光是一门新兴的技术产业,不仅可以广泛的应用到各行各业,而且还能有效提高企业的生产效率。
通过相关的研究调查就发现,激光切割的效率就要比一般技术的切割高达15倍;而激光焊接效率同样也是传统焊接的25倍;至于激光打孔效率,更是高达400多倍。
2.3激光加工技术应用的适应性强激光加工技术的优势是很多传统技术所不能媲美的,其中比较明显的一大优势特征就是适应性强。
尤其是在一些汽车生产行业,会使用到大量的金属材料,而通过激光加工技术,那些高强度材料、高熔点材料、高硬度材料都能得到有效的生产。
先进激光加工技术_职教论文.
先进激光加工技术机械制造与加工工艺设备专业内容提要 : 21世纪则是多门学科的集成技术,即把微电子、微光学、微机械以及传感器、执行器的信号处理单元集成在一起的激光制造和微系统技术。
激光制造技术与功能微系统将成为 21世纪高新技术与产业的里程碑, 其发展将使人类在认识和改造自然的能力上达到一个新的高度关键词 : 激光技术应用激光技术加工一、引言激光技术是 60年代初发展起来的影响了人类生活方方面面的一门新兴科学,由于激光具有强度高、单色性好、相干性好和方向性好等特点,在先进制造技术领域得到了广泛的应用, 大大推动了制造业的进步。
在制造业中广泛应用了激光砚觉三维测量、激光层析成像、激光无损检测技术和激光振动测量。
激光快速成型技术、激光焊接技术、激光切割技术、激光打孔技术、激光标记技术、激光热处理技术和激光内腔加工技术在制造业中的应用, 对提高产品质量、提高劳动生产辜、减少材料消耗有重要意义, 也为实现自动化、无污染制造提供了技术基础。
1 激光测试技术在先进制造业中的应用制造生产中的许多信息需要通过检测来提供,生产中出现的各种故障要通过检测去发现和防上,所需要的精度也要靠检测来保证。
没有可靠的检测就没有现代化与自动化,更没有高效率和高质量。
为适应柔性自动化的需要,机器人必须有砚觉系统,能对装配件的形体与姿态进行识别,应装有位置与触觉传感器,进行精确定位与抓握力的控制,自动导引车也应有视觉或声发射传感器,以发现行进中可能有的障碍物等。
1. 1 激光视觉三维测量技术随汁算机技术的日益完善, 集信息处理为一体的激光三维砚觉系统得到了快速的发展和应用。
工业砚觉测量技术在机械制造业宁的应用主要是视觉检测和视觉引导。
视觉检测主要是使用图像或图像的一部分与设定的标准进行比较、判别,以达到检测、分析测试结果。
砚觉引导是运用图像处理的方怯来引导自动导向车等的行走路线,找到最佳路径,克服行走障碍,实现准确的、快速的装配、上料等。
毕设论文--功高率激光加工同轴送粉系统设计
高功率激光加工同轴送粉系统设计目录1 绪论 (1)1.1本设计研究的目的和意义 (1)1.2本设计国内外研究历史与现状 (2)1.3本设计拟解决的关键问题和研究方法 (4)2 送粉器的方案设计 (6)2.1国内外送粉器的原理及特性 (6)2.2送粉器的性能比较分析 (11)2.4送粉器主要问题分析 (12)2.5送粉器的方案设计 (13)2.5气路设计 (16)2.6本章小结 (20)3送粉器的结构设计 (21)3.1粉轮的结构设计与计算 (21)3.2电动的选择 (22)3.3齿轮齿条的设计计算 (22)3.4轴的结构设计 (23)3.5联轴器的配置 (24)3.6密封器件的配置 (24)4 送粉头的设计 (25)4.1激光加工的光路系统 (25)4.2激光熔覆的送粉方式 (26)4.3送粉喷嘴的设计要求 (28)4.4喷嘴芯的设计 (29)4.3喷嘴座的结构设计 (30)参考文献 (32)谢辞 (34)附录 (35)1 绪论激光熔覆的实验研究始于本世纪70年代,它是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之基材表面薄层一起熔凝的方法,这种表面改性技术自从出现以来,去的了迅速的发展,现已广泛应用于工业行业。
近年来,国际上诞生了一门新兴技术—再造技术,它基于激光熔覆技术,以激光熔覆技术为修复技术平台,加上现代先进制造、快速成型等理念,则发展成为激光再造技术。
作为激光再造系统的重要组成部分送粉器,送粉量的稳定性、均匀性直接关系到熔覆层的质量。
目前,不少科研单位和公司对送粉器进行了技术开发,并推出成功的设备,这些设备根据不同的原理可分为重力式、负压式等。
这些送粉器往往是针对某些特定的的粉末进行开发设计的,普遍存在的问题是:基于超细粉末的特殊性质,它们对输送小雨1um的超细粉末无能为力。
对这一问题的研究已成为激光加工领域的热点。
近年来激光熔作为激光加工技术领域内一个新的研究与开发方向,它是通过不同的添料方式在被熔覆表面机体上放置被熔覆的涂覆材料。
特种加工―激光加工论文
特种加工―激光加工论文特种加工技术论文摘要激光加工是20世纪60年代发展起来的。
它扩展了光为人类服务的领域,加深了人类对光的认识。
激光加工在再制造业同样有其不可替代的地位。
激光加工用于再制造业是由相变硬化发展到激光表面合金化和激光熔覆,由激光合金涂层发展到复合涂层及陶瓷涂层,从而使得激光表面加工技术成为再制造的一项重要手段。
它主要是采用高功率激光器及其系统。
但目前我国激光在此领域的应用技术尚不成熟。
主要表现为:高档激光加工系统少;主力激光器不过关;微细激光加工装备缺口较大;而这些领域我国的生产加工企业正在积蓄力量稳步进入,国内应用市场有很大发展空间。
国内各类制造业接受了激光加工技术,使他们的产品加快产品更新的速度。
激光加工的原理激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)的原理进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一种加工新技术,涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科。
由于激光加工热影响区域小,光束方向性好,其几乎可以加工任何材料。
常用来进行选择性加工,精密加工。
由于激光加工的特殊特点,其发展前景广阔,已广泛应用于激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、切削加工,快速成形,激光钻孔和基板划片,半导体处理等。
激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
由于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。
由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
目前,公认的激光加工原理是两种:分别为激光热加工和光化学加工(又称冷加工)。
激光热加工指当激光束照射到物体表面时,引起快速加热,热力把对象的特性改变或把物料熔解蒸发。
热加工具有较高能量密度的激光束(它是集中的能量流),照射在被加工材料表面上,材料表面吸收激光能量,在照射区域内产生热激发过程,从而使材料表面(或涂层)温度上升,产生变态、熔融、烧蚀、蒸发等现象光化学加工指当激光束加于物体时,高密度能量光子引发或控制光化学反应的加工过程.冷加工具有很高负荷能量的(紫外)光子,能够打断材料(特别是有机材料)或周围介质内的化学键,至使材料发生非热过程破坏。
基于激光加工技术的研究
基于激光加工技术的研究激光加工技术是目前一种非常先进的材料加工方法,其广泛应用于工业生产和科学研究领域。
基于激光加工技术的研究可以向我们展示其在不同领域的潜力和应用前景。
首先,激光加工技术在材料切割方面具有重要作用。
激光切割是通过聚焦后的高能量激光束将材料加热至熔点以上,然后通过气体喷射或物理力量将熔融材料吹散,实现对材料的切割。
这种切割方式具有高精度、高效率和低损伤性的特点,广泛应用于金属、塑料、木材等材料的切割。
其次,激光加工技术在微细加工领域有着广泛的应用。
由于激光束的高度聚焦性和可调谐性,可以实现对微细结构的精确加工和调控。
例如,激光微打孔技术可以在微米尺度上实现对材料的穿孔加工,广泛应用于半导体、光纤通信等领域。
此外,激光微刻蚀技术也可以实现对微纳结构的雕刻和表面处理,被应用于纳米器件、生物医学工程等领域。
此外,激光加工技术还可以应用于表面改性和增材制造。
激光表面改性是通过激光束对材料表面进行加工,实现表面硬化、合金化、改性等工艺。
这种技术可以大大提高材料的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性,广泛应用于汽车、航空航天等领域。
激光增材制造技术也是激光加工技术的一种重要应用,通过逐层堆积和熔化粉末材料,可以实现对三维结构的快速建造和制造。
该技术可以应用于原型制造、定制化生产等领域,为传统制造业的转型和升级提供了新的思路和方法。
另外,激光加工技术还在生物医学领域有着重要的应用。
激光在生物体中的作用是高度可控和非接触性的,可以实现对生物组织的切割、焊接、刻蚀等加工。
例如,激光手术技术已经成功应用于眼科手术、皮肤整形等领域,取得了很好的效果。
此外,激光在生物体中的成像和监测方面也有重要应用,激光共聚焦显微镜、光声成像等技术可以实现对生物体内部结构和功能的高分辨率成像。
综上所述,基于激光加工技术的研究可以深入探索其在材料加工、微细加工、表面改性、增材制造和生物医学等领域的应用前景。
随着激光技术的不断发展和改进,相信激光加工技术将会在更多领域展示其强大的潜力,并为工业生产和科学研究带来更多的创新和进步。
激光技术论文
激光技术论文激光不同于普通光源,它具有良好的单色性和相干性,使得激光广泛地应用于各类机械加工领域,下面是店铺整理了激光技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!激光技术论文篇一简析激光切割技术[摘要]随着我国技术的发展,激光切割技术得到不断发展,应用范围日益广泛。
本文主要是对激光切割技术的涵义、优点,国内外的发展现状及其数控激光切割技术的发展趋势进行分析论述,希望能够更好地了解应用激光切割技术。
[关键词]激光;激光技术;发展趋势中图分类号:TG485 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0097-01激光技术是20世纪伟大的发明之一,自1960年第一台激光器问世以来,固体激光器、气体激光器、半导体激光器以及准分子激光器陆续诞生;激光不同于普通光源,它具有良好的单色性和相干性,很好的方向性,极高的能量密度,这些特点使得激光广泛地应用于各类机械加工领域,如激光切割、焊接、激光淬火、激光打标等等,而激光切割被认为是激光技术应用中最成熟的工艺。
下文将对激光切割技术的相关内容进行详细的论述。
一、激光切割的概述1.激光切割的涵义激光切割是激光加工行业中最重要的一项应用技术,也是激光加工中应用最早、使用最多的加工方法。
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹做相对运动,从而形成一定形状的切缝。
激光切割技术经过近几年的发展,广泛应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。
2.激光切割的优点激光切割技术具有以下优点:第一,精度高:定位精度0.05mm,重复定位精度0.02mm。
第二,切缝窄:激光束聚焦成很小的光点,使焦点处达到很高的功率密度,材料很快加热至气化程度,蒸发形成孔洞。
随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。
切口宽度一般为0.10~0.20mm。
激光加工技术论文
激光加工技术论文激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量,进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。
下面是店铺整理了激光加工技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下!激光加工技术论文篇一谈机械制造激光加工技术摘要:激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量,进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。
激光有固体激光、液体激光和气体激光等。
目前,作为加工用的以固体激光为最好。
关键词:机械制造激光加工技术激光是通过入射光子使亚稳态高能级的原子、离子或分子跃迁到低能级受激幅射(不是自发幅射)时发出的光,也可解释为“光受激幅射后发射加强”。
它是由于受激发射的发光放大现象。
激光具有单色性好、方向性强、能量高度集中等特性,因此在军事、工农业生产和科学研究的很多领域中得到了广泛应用。
激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量,进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。
激光有固体激光、液体激光和气体激光等。
目前,作为加工用的以固体激光为最好。
激光加工具有以下特点:激光加工不需要加工工具,所以不存在工具损耗问题,很适宜自动化连续操作,可以在大气中进行。
功率密度高,几乎能加工所有的材料,如果是透明材料(如玻璃),只要采取一些色化和打毛措施,仍可加工。
加工速度快,效率高,热影响区小。
因不需要工具,又能聚焦成极细的光束,所以能加工深而小的微孔和窄缝(直径可小至几微米,深径比可达10以上),适合于精微加工。
可通过透明材料(如玻璃)对工件进行加工。
1、激光器1.1 气体激光器通常用二氧化碳激光器。
二氧化碳激光器的激光管内充有二氧化碳,同时加进一些辅助气体,这些辅助气体有助于提高激光器输出功率。
二氧化碳激光器是目前气体激光器中连续输出功率最大、能量转换效率最高的一种激光器,能以大功率连续输出波长10.6的激光,而且方向性、单色性及相干性好,能聚焦成很小的光斑。
缺点是设备体积大,输出瞬时功率小,而且是看不见的红外光,调整光束位置不方便。
激光技术在材料加工中的创新研究
激光技术在材料加工中的创新研究在现代工业领域,材料加工技术的不断进步对于提高产品质量、降低生产成本以及推动创新发展具有至关重要的意义。
激光技术作为一种先进的加工手段,在材料加工领域展现出了巨大的潜力和创新应用。
激光技术的基本原理是通过受激辐射产生高能量、高方向性和高单色性的光束。
这种特性使得激光能够以极高的精度和效率对材料进行各种加工操作。
与传统的加工方法相比,激光加工具有许多显著的优势。
首先,激光加工具有极高的精度。
它能够实现微米甚至纳米级别的加工精度,这对于制造微型电子元件、精密机械零件等高精度产品具有不可替代的作用。
例如,在半导体芯片制造中,激光光刻技术可以在硅片上刻画出极其细微的电路图案,从而实现芯片的高度集成化。
其次,激光加工的热影响区很小。
在加工过程中,激光束能够迅速将能量集中在极小的区域内,使得材料瞬间熔化或气化,而周围区域受到的热影响较小。
这有助于减少材料的变形和残余应力,提高加工质量。
例如,在激光切割金属板材时,切口边缘光滑平整,几乎无需后续的打磨处理。
此外,激光加工具有很强的适应性。
它可以加工各种类型的材料,包括金属、非金属、陶瓷、复合材料等。
而且,对于复杂形状的零件,激光加工也能够轻松应对,实现一次成型。
在材料切割方面,激光切割技术已经得到了广泛的应用。
传统的切割方法如机械切割、火焰切割等往往存在切割精度低、切口质量差、材料浪费严重等问题。
而激光切割技术则能够克服这些不足,实现高质量、高效率的切割。
例如,在汽车制造中,激光切割技术可以用于切割车身板材、车架零部件等,不仅提高了切割精度和速度,还减少了模具的使用,降低了生产成本。
激光焊接是激光技术在材料加工中的另一个重要应用领域。
与传统的焊接方法相比,激光焊接具有焊缝窄、深度大、焊接速度快、焊接强度高等优点。
在航空航天领域,激光焊接技术被用于焊接飞机机身结构件、发动机零部件等,提高了结构的强度和可靠性。
在电子设备制造中,激光焊接技术可以实现微型电子元件的封装,确保了产品的稳定性和可靠性。
激光加工毕业论文范文
激光加工毕业论文范文一、论文说明本团队专注于毕业论文写作与辅导服务,擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等,论文写作300起,具体价格信息联系二、论文范文参考如下PCL-836(A)在高速运动薄钢板激光加工控制系统的应用思路:根据宝钢高速运动薄钢板激光加工的实际需要,本项目研制出新型脉冲调Q N d:YA G激光打孔和打标两用激光加工系统所用的计算机操作系统,可以产生频率、幅值、脉冲宽度、脉冲组数等均可自由调整的控制脉冲信号,获得满足现场要求的打孔和打标。
题目:国内外激光加工产业和市场发展概况思路:描述了最近几年国内外激光加工产业概况、市场动向和发展前景,并进行了比较分析。
介绍了几种发展迅速的新兴激光加工机的发展趋势。
题目:激光加工管材的研究思路:综述了激光加工的先进性和管材在当代加工工业中的重要地位 ,指出了将激光应用于管材加工的意义 ,具体阐述了激光切割管材与激光焊接管材的现状和发展前景。
另外 ,从激光光束及传输特性、激光头轨迹控制、焦点位置控制、主要工艺参数的影响等方面对激光加工管材的关键技术进行了较深入的探讨题目:图形变换的矩阵方法在激光加工中的应用思路:本文介绍了图形变换的矩阵方法在激光加工中的应用。
经试加工证明,该方法能明显提高工效,且满足使用要求。
题目:激光飞行标刻系统及激光加工机器人控制与仿真研究思路:激光加工机器人以高能激光束为加工工具,以多自由度机器人运动机构实现激光束运动传输,聚焦激光束在工件上按控制系统预先编程设计的2D二维或三维3D加工轨迹精确运动,实现各种材料的点、线、面多种形式多种工艺的控型控性加工,是当今最为活跃的先进制造技术之一,在机械制造、微电子加工、产品包装等各领域得到广泛应用。
本文进。
题目:喷射液束电解辅助激光加工的基础研究思路:激光加工是将激光束照射到加工物体的表面,产生光辐射加热作用从而去除或熔化材料以及改变物体表面性能,达到加工目的。
由于激光加工不需要加工工具、加工速度快、表面变形小,因此被广泛应用于打孔、切割、焊接和热处理等领域。
激光加工技术论文
激光加工技术摘要:作为20世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一,激光技术和激光产业的发展受到世界先进国家的高度重视。
本文论述了激光加工技术在国内外发展趋势,以及它的加工原理、特点及其应用。
关键词:激光技术特点应用一、前言激光技术是20世纪60年代初发展起来的一门新兴科学,在材料加工方面,已逐步形成一种崭新的加工方法——激光加工(Lasser Beam Machining 简称LBM)。
由于激光加工不需要加工工具、而且加工速度快、表面变形小,可以加工各种材料,已经在生产实践中愈来愈多地显示了它的优越性,所以很受人们重视。
激光技术在我国经过30多年的发展,取得了上千项科技成果,许多已用于生产实践,激光加工设备产量平均每年以20%的速度增长,为传统产业的技术改造、提高产品质量解决了许多问题,如激光毛化纤技术正在宝钢、本钢等大型钢厂推广,将改变我国汽车覆盖件的钢板完全依赖进口的状态,激光标记机与激光焊接机的质量、功能、价格符合国内目前市场的需求,市场占有率达90%以上。
二、激光技术在国内外发展现状激光加工是国外激光应用中最大的项目,也是对传统产业改造的重要手段,主要是kW级到10kW级CO2激光器和百瓦到千瓦级YAG激光器实现对各种材料的切割、焊接、打孔、刻划和热处理等。
据1997~1998年的最新激光市场评述和预测,1997年全世界总激光器市场销售额达32.2亿美元,比1996年增长14%,其中材料加工为 8.29亿美元,医疗应用3亿美元,研究领域1.5亿美元。
1998年总收入预计增长19%,可达到38.2亿美元。
其中占第一位的材料加工预计超过10 亿美元,医用激光器是国外第二大应用。
我国科研成果转化为商品的能力差,许多有市场前景的成果停留在实验室的样机阶段;激光加工系统的核心部件激光器的品种少、技术落后、可靠性差。
国外不仅二级管泵浦的全固态激光器已用于生产过程中,而且二级管激光器也被应用,而我国二极管泵浦的全固态激光器还处在刚开始研究开发阶段。
激光加工技术论文--
激光加工技术的应用与发展宫梦雷黄山学院安徽黄山 245001摘要:激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。
用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
激光能适应任何材料的加工制造,尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。
关键词:加工原理、发展前景、强化处理、微细加工、发展前景。
一激光加工的原理及其特点1.激光加工的原理激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
由于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。
由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
激光加工的特点激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势:①由于它是无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。
②它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。
③激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。
④激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有影响或影响极小。
因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。
⑤它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。
⑥由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工,因此是一种极为灵活的加工方法。
⑦使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好。
例如:①美国通用电器公司采用板条激光器加工航空发动机上的异形槽,不到4H即可高质量完成,而原来采用电火花加工则需要9H以上。
仅此一项,每台发动机的造价可省5万美元。
②激光切割钢件工效可提高8-20倍,材料可节省15-30%,大幅度降低了生产成本,并且加工精度高,产品质量稳定可靠。
激光加工论文
述>葡无再、本科课程论文题目激光加工的应用学院太原理工阳泉学院专业数控年级***级学****************** 号姓/名*******指导教师*****成绩20** 年** **激光的应用(太原理工阳泉学院12 数控白新枝120523020 )[摘要]:本文想通过对现在社会所用到的激光加工进行总结希望激光加工能在社会广泛应用和得到很好的应用。
对以后的激光应用起到借鉴的作用。
[关键词]:船舶、电子工业、汽车修理、汽车工业、先进制造等。
正文:1)激光加工在船舶柴油机上的应用:激光处理:利用激光对气缸套和活塞表面进行热处理气缸套是柴油机最易磨损的部分。
研究表明采用激光淬火技术能使缸套和活塞环有选择性地局部强化,在软基体上按人们的需要分布一些硬化质点,因而可大幅度提高耐磨性和使用寿命。
如对缸套进行激光热处理,可使其硬度提高一倍,获得深0. 25〜40mm硬度为HV750-100的少量莱氏体+马氏体+残采奥氏捧的硬化层。
生产试验液明,缸套内表面经螺纹或网纹激光扫描后其初期磨合性主机油耗、耐磨性和配付性等都优于硼套。
与硼套对比,螺纹激光套的耐磨性提高44以上,比处理成网纹硬化带效果更好。
成本及经济效益分析的结果告诉我们,激光热处理有利子降低铸造成本和加工费用,扣除激光热处理增加的费用,仍可使每只缸套的生产成本有所减少。
IOLI07柴油机活塞环组和16V280柴油机油环经表面激光处理后同样具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和抗拉缸性能,装机考核结果十分令人满意。
尤其是激光热处理过的活塞环不仅自身磨损较小(使用寿命可提高30%以上),而且对缸套的磨损仅为喷钼环的一半。
对曲轴和凸轮轴进行激光处理:发动机曲轴表面长期经受磨擦,易于磨损或疲劳失效:现行工艺采用中频淬火好或等温淬火予以强化,变形量偏大,废品率较高。
采用激光淬火则具有淬火硬度高变形量小,生产自动化程度高,节约能源等优点。
经研实验可获得约深0.30-0.45 mm硬度HRC58-62勺马氏体+奥氏体硬化成,提高曲轴使用寿命1-5倍。
材料激光加工技术的研究与优化
材料激光加工技术的研究与优化激光加工是一种高效精密的材料加工方法,随着科技的不断进步,激光加工技术也在不断发展和完善。
作为其中的一个重要分支,材料激光加工技术一直备受关注。
在现代制造业中,材料激光加工技术已经得到了广泛应用,为提高生产效率、降低成本、提高加工质量和实现复杂结构的加工提供了有力支持。
是一个复杂而又具有挑战性的课题。
在面对各种不同材料的加工需求时,如何选择合适的激光源、参数设置、加工方式等影响因素,是需要认真考虑和研究的。
同时,随着激光加工技术的深入发展,越来越多的新型材料也被引入到了加工中,这也为材料激光加工技术的研究与优化提出了新的挑战。
在材料激光加工技术的研究中,一直以来都面临着如何提高加工效率、降低成本和提高加工质量等问题。
因此,如何优化激光加工系统的结构和参数设置,以及如何选择合适的材料和加工方式等,都是需要认真研究和探讨的问题。
只有通过深入的研究和不断的实践,才能不断提高材料激光加工技术在实际生产中的应用效果。
从目前的研究情况来看,材料激光加工技术的研究主要集中在材料的选择、激光参数的优化、加工系统的优化等方面。
对于不同种类的材料,需要根据其特性和加工要求来选择合适的激光源和参数设置,以确保达到最佳的加工效果。
同时,通过对激光加工系统的结构和参数进行优化,可以更好地提高加工效率和质量,降低加工成本,为实际生产提供更好的支持。
在材料激光加工技术的研究中,还需要充分考虑材料的热物性、光学特性和机械性能等因素。
只有对这些因素有深入的了解和研究,才能更好地指导材料激光加工技术的应用和优化。
同时,还需要不断引入新的技术手段和方法,以满足对加工质量和效率不断提高的需求。
在未来的研究中,需要进一步深入研究材料激光加工技术的理论和实践,以提高其在实际生产中的应用效果。
只有通过不断的研究和创新,才能更好地推动材料激光加工技术的发展和进步。
相信随着科技的不断进步和实践经验的积累,材料激光加工技术将会得到更广泛的应用和发展。
特种加工论文(激光加工)
激光加工的特点及在现代工业中的应用西南大学工程技术学院2007级机械设计制造及其自动化3班指导教师:摘要:本文主要介绍激光加工。
激光加工作为一种特种加工工艺,从20世纪60年代发展起来现在已是相当成熟的一种特种加工技术。
与传统加工工艺不同,激光加工是利用光的能量,经过透镜聚焦,在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工各种材料。
激光束具有强度高,密度大,可以在空气介质中加工各种材料,在现代工业加工行业中应用越来越广泛。
由于激光加工其本身的各种优点,包括激光功率密度大、应力和热变形小、加工速度快、加工精密等。
无与伦比的优势使激光加工在激光打孔,激光打标、激光切割、电子器件的微调、激光焊接、热处理以及激光存储等各个领域,得到越来越多的应用。
激光技术在现代工业中应用显示出来其独特的优越性,所以受到人们的广泛重视,应用激光的行业包括机械行业、电子行业、制衣皮革等等。
未来激光加工会得到更大的应用。
关键词:激光加工特点应用前景1.前言激光加工是20世纪6年代发展起来的一种特种加工技术,与传统加工工艺不同,激光加工是利用光的能量,经过透镜聚焦,在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工各种材料。
激光束具有强度高,密度大,可以在空气介质中加工各种材料,在现代工业加工行业中应用越来越广泛。
其应用方面包括打孔,激光打标、切割、电子器件的微调、焊接、热处理以及激光存储等。
激光加工具有很多优点,包括激光功率密度大、应力和热变形小、加工速度快、加工精密等。
激光具有这些优点令激光在现代工业中应用越来越广泛。
本文就激光加工的特点及激光加工在现代工业中应用,粗浅的介绍一下。
2.正文激光加工是利用光的能量,经过透镜聚焦,在焦点上达到很高的能量密度,靠光热效应来加工各种材料。
激光不同于太阳光,激光是可控的单色光,有激光器、激光电源等激发产生的一种单色光。
经过透镜聚焦之后,在焦点上可以达到能量密度和强度,靠光热效应来加工各种材料。
激光加工技术论文
激光加工技术的应用与发展摘要:关键词:1.引言:1.激光加工的原理激光加工是以激光为热源对工件进行热加工。
从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上,其焦点处的功率密度高达107~1012瓦/厘米2,温度高达1万摄氏度以上,任何材料都会瞬时熔化、气化。
激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。
通常用于加工的激光器主要是固体激光器(图1)和气体激光器(图2)。
使用二氧化碳气体激光器切割时,一般在光束出口处装有喷嘴,用于喷吹氧、氮等辅助气体,以提高切割速度和切口质量。
由于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。
由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
加工过程大体上可分为如下几个阶段:1.激光束照射工件材料(光的辐射能部分被反射,部分被吸收并对材料加热,部分因热传导而损失);2.工件材料吸收光能;3.光能转变成热能是工件材料无损加热(激光进入工件材料的深度极浅,所以在焦点中央,表面温度迅速升高);4.工件材料被熔化、蒸发、汽化并溅出去除或破坏;5.作用结束与加工区冷凝。
3.主要特点(1)、激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合,实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度;(2)、激光头与工件不接触,不存在加工工具磨损问题;(3)、工件不受应力,不易污染;(4)、可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工;(5)、激光束的发散角可小于1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级,因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工;(6)、激光功率密度大,工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化,即使熔点高、硬度大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等)也可用激光加工;(7)、在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。
激光及其材料加工技术的论文
激光及其材料加工技术的研究及应用———强化处理、微细加工姓名:陈以高学号:07260115学院:电信学院班级:电子《1》班序言回顾20世纪对人类社会产生重大影响的科技发明,激光器的诞生无疑是一个极为耀眼的亮点,激光以其无与伦比的技术优势正继微电子技术之后,推动人类科学技术进入新的发展阶段。
发达国家为了在全球竞争环境中占据世界信息技术的制高点,赢得主动权,纷纷加紧实施激光产业发展计划,如美国的“激光核聚变计划”,德国的“激光2001行动计划”,英国实施“阿维尔计划”,日本启动“激光研究五年计划”等。
这些项目的实施,有效推动了全球激光产业进入高速发展阶段。
而在我国,自1961年中科院长春光学精密机械研究所研制出我国第一台红宝石激光器至今,我国激光技术的发展已有四十余年的历史。
经过四十年的艰苦发展,激光产品已在国内占据了较大的市场份额,在产品质量、性能等方面初步具备了与国外大公司竞争的实力。
尤为可喜的是,在现代经济向全球化发展的大趋势下,国内一部分激光厂商充分认识到,在全球化的大风暴之下,特别是在中国加入WTO后,中国激光产业不能只固守自己的市场,而应该放眼全球,参与全球的竞争,向经济全球化与贸易自由化主流迈出关键一步。
1998年,武汉楚天激光集团成功地与全球最大医疗激光仪器制造商——以色列ESC/SharPlan 公司合作,成立了夏普兰楚天医疗激光制造有限公司,现已发展成为国内最大的激光医疗和美容设备制造商;华工激光走出国门,成功收购了澳大利亚切割系统公司,直接进入国际市场,具备雄厚实力的中国激光企业已经迈出了自己全球化的步伐。
所以,无论从国际形势还是从国内形势我们都可以看到:激光的发展很有可能会引发新的一场技术革命,特别是在材料加工行业,它将掀起一次很大的风暴,值得我们期待!摘要:激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源,识别物体等的一门技术。
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特种加工课程论文
题目:激光加工技术
专业:机械设计制造及自动化
班级:机电三班
学号: 070105114
姓名:卢能
指导教师:李鹏
激光加工技术
机电三班070105114 卢能
摘要:
激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。
用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
激光能适应任何材料的加工制造,尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。
关键词:
加工原理、发展前景、强化处理、微细加工、发展前景。
一、激光加工的起源和原理
随着科学技术的发展和社会需求的多样化,产品的竞争越来越激烈,更新换代的周期也越来越短。
为此,要求不但能根据市场的要求尽快设计出新产品,而且能在尽可能短的时间内制造出原型,从而进行性能测试和修改,最终形成定型产品。
而在传统制造系统中,需要大量的模具设计、制造和调试等工作,成本高,周期长,已不能适应日新月异的市场变化。
为了提高研发和生产速度,快速而精确地制作出高质量、低成本的模具和产品,能对市场变化做出敏捷响应,人们作了大量的研究和探索工作。
随着工业激光器价格的不断下降和工业激光加工技术的日益成熟,给模具制造和产品生产工艺带来了重大变革
激光加工是将激光束照射到工件的表面,以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。
由于激光加工是无接触式加工,工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力,所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。
由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节,因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
二、激光加工的特点
激光具有的宝贵特性决定了激光在加工领域存在的优势:
①由于它是无接触加工,并且高能量激光束的能量及其移动速度均可调,因此可以实现多种加工的目的。
②它可以对多种金属、非金属加工,特别是可以加工高硬度、高脆性、及高熔点的材料。
③激光加工过程中无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件。
④激光加工过程中,激光束能量密度高,加工速度快,并且是局部加工,对非激光照射部位没有影响或影响极小。
因此,其热影响区小,工件热变形小,后续加工量小。
⑤它可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。
⑥由于激光束易于导向、聚集实现作各方向变换,极易与数控系统配合,对复杂工件进行加工,因此是一种极为灵活的加工方法。
⑦使用激光加工,生产效率高,质量可靠,经济效益好。
三、激光加工的应用
电火花线切割是一种应用机械能以外的能量形式特种加工方式。
它可加工任何导电的金属材料,如硬质合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、钛合金等。
但主要适用于切割各种冲模、塑料模、粉末冶金模等二维及三维直纹面组成的模具及零件,可直接切割各种样板、磁钢、硅钢片冲片,也常用于钼、钨、半导体材料或贵重金属的切割。
高速走丝线切割机床适用于加工各种复杂形状的冲模及单件齿轮、花键、尖角窄缝类零件,也由于它将新的能量形式直接作用于材料,使得加工产生了诸多特点,为新产品试制、精密零件加工及模具制造等开辟了一条新的工艺途径。
主要有以下几个方面。
1、激光打孔
采用脉冲激光器可进行打孔,脉冲宽度为0.1~1毫秒,特别适于打微孔和异形孔,孔径约为0.005~1毫米。
激光打孔已广泛用于钟表和仪表的宝石轴承、金刚石拉丝模、化纤喷丝头等工件的加工。
2、激光切割、划片与刻字
在造船、汽车制造等工业中,常使用百瓦至万瓦级的连续CO
激光器对大工
2
件进行切割,既能保证精确的空间曲线形状,又有较高的加工效率。
对小工件的切
割常用中、小功率固体激光器或CO
激光器。
在微电子学中,常用激光切划硅片
2
或切窄缝,速度快、热影响区小。
用激光可对流水线上的工件刻字或打标记,并不影响流水线的速度,刻划出的字符可永久保持(图2)。
3、激光微调
采用中、小功率激光器除去电子元器件上的部分材料,以达到改变电参数(如电阻值、电容量和谐振频率等)的目的。
激光微调精度高、速度快,适于大规模生产。
利用类似原理可以修复有缺陷的集成电路的掩模,修补集成电路存储器以提高成品率,还可以对陀螺进行精确的动平衡调节。
4、激光热处理
用激光照射材料,选择适当的波长和控制照射时间、功率密度,可使材料表面熔化和再结晶,达到淬火或退火的目的。
激光热处理的优点是可以控制热处理的深度,可以选择和控制热处理部位,工件变形小,可处理形状复杂的零件和部件,可对盲孔和深孔的内壁进行处理。
例如,气缸活塞经激光热处理后可延长寿命;用激光热处理可恢复离子轰击所引起损伤的硅材料。
激光加工的应用范围还在不断扩大,如用激光制造大规模集成电路,不用抗蚀剂,工序简单,并能进行0.5微米以下图案的高精度蚀刻加工,从而大大增加集成度。
此外,激光蒸发、激光区域熔化和激光沉积等新工艺也在发展中。
5、激光焊接
激光焊接强度高、热变形小、密封性好,可以焊接尺寸和性质悬殊,以及熔点很高(如陶瓷)和易氧化的材料。
激光焊接的心脏起搏器,其密封性好、寿命长,而且体积小。
四、激光的发展趋势
激光加工用于再制造业和应用于其他制造业一样,有其不可替代的优点,并优于其它加工技术。
激光加工用于再制造业是由相变硬化发展到激光表面合金化和激光熔覆,由激光合金涂层发展到复合涂层及陶瓷涂层,从而使得激光表面加工技术成为再制造的一项重要手段。
它主要是采用5KW~10KWCO2高功率激光器及其系统。
与国际上激光加工系统相比,我国的激光加工系统差距甚大,仅占全球销售额的4%左右。
主要表现为:高档激光加工系统很少,甚至没有;主力激光器不过关;微细激光加工装备缺口较大;而这些领域我国的生产加工企业正在积蓄力量稳步进入,国内应用市场有很大发展空间。
预测今后2-3年内,我国激光加工销售额将会由2008年的35亿人民币上升翻一倍,也就是说会达到70亿元产值。
国内各类制造业接受了激光加工技术,它可使他们的产品增加技术含量,加快产品更新换代,为适应21世纪高新技术的产业化、满足宏观与微观制造的需要,研究和开发高性能光源势在必行。
目前正在积极研制超紫外、超短
脉冲、超大功率、高光束质量等特征的激光,尤其是能适应微制造技术要求的激光光源更是倍受关注,并已形成国际性竞争。
结论:
本文对激光加工的原理、起源、应用、发展趋势等做了详细的介绍,并结合激光加工等常见的问题作出分析,对激光加工工艺的理解有一定的帮助。
参考文献:
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