激光加工技术-教学基本要求
激光加工技术课程设置
《激光加工技术》课程设置
一、课程说明
本课程主要学习激光加工基础知识、激光在现代工业中的应用及激光安全基础知识，以工业中用途最为广泛的激光切割机为例，具体讲述激光加工设备的组成、日常使用保养以及故障排除和维修。
通过该课程的学生，使学生了解激光加工技术在工业生产中应用，能够使用激光加工设备，培养学生具备机械制造的实际工作技能，为学生未来从事装备制造业实际工作的能力奠定基础。
二、课程内容与要求。
中职激光加工技术专业教学大纲
《激光加工技术专业》教学计划(适用于三年制中职)制作人：赵烈武专业：光机电一体化（激光应用方向）参加过中职（激光）教师认知培训一、招生对象及学制1. 招生对象: 初中毕业生2. 学制: 三年二、专业培养目标本专业培养拥护党的基本路线, 服务激光加工设备制造和激光加工行业，培养与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美全面发展，适应生产、建设、管理和服务第一线需要，具有良好的职业道德和敬业精神，掌握激光加工设备制造、使用所需的系统基础知识和具备激光加工设备装配、调试、使用、维护及激光加工设备操作能力的高素质应用型专门人才。
三、人才培养规格及适应的岗位群1．人才培养规格知识能力素质1. 了解合同法、刑法等基本法律知识；2.掌握应用写作方面的基本知识；3.掌握基本的政治理论知识；4.了解基本的体育锻炼、个人养生知识；5.掌握信息检索、专业英语、计算机应用基础知识；6.掌握基本电工知识；7.了解常见电子元器件知识；8.掌握电子技术的常见电路基本知识；9.掌握基本的光学知识；11.掌握机械制图、机械装配的基本知识；10.了解激光原理知识；11.了解各种激光器构造知识；12.了解激光加工工艺知识；13. 掌握电气控制基本知识；14.了解基本的PLC编程知识；15.掌握激光控制方面的基本知识；16关注激光应用技术的动态情况1.具备熟练完成材料、报表、申请等应用文方面的写作能力；2.具有基本的工程识图能力，并能利用计算机进行绘图；3.具有激光电源电路、控制电路的识别、检测、维护的能力；4.具有阅读激光器英文使用说明书的能力。
5.具有各种常见的工业用中小功率固体和气体激光器装配与调试能力；6.具有操作常见工业用激光器进行激光加工的能力；7.具有识别常见金属材料的能力；8.具有对激光器设备常见故障的判断、分析、维护能力；9.具备一定生产管理及生产组织能力；10.具有一定对新知识、新技能的学习能力和创新能力；1.热爱祖国，拥护中国共产党的领导，坚持四项基本原则，政治热情高；2.具有健康的身体，能够吃苦耐劳，心理承受能力较强；3.具有团队协作精神，责任意识强；4.具有诚实守信的良好品德，办事公道；5.具备良好的职业业务素质；6.具备良好的职业文化素质；2．职业岗位群2四、工作任务与职业能力分析 序号工作任务职业能力序号 职业面向 职业岗位职业资格（名称、等级、鉴定单位）、能力证书1激光设备生产线装配人员 中小功率激光设备电气控制柜装配1.普通高校专科英语应用能力考试；2.国家计算机应用能力一、二级考试；3.必须取得通过激光器装配工高级工技能证书（武汉市劳动局）；4.可以选考以下技能证书： （1）电子装调工中（高）级工 （2）AUTOCAD 绘图员中级工激光器聚光腔及外光路装置装配 整机装配与调试水冷系统装配2激光设备售后服务人员激光加工设备维护与维修3激光加工工艺员数控激光加工编程AUTOCAD 绘制加工工件图激光操作员（焊接，雕刻，切割，打标，打孔，划片）4激光设备生产公司技术文员激光售后服务协调1激光加工设备装配与调试1-1工程装配图读图及按图装配能力；1-2光学零件的识别及光学仪器的调试能力；1-3激光谐振腔光路装配能力；1-4激光聚光腔装配能力；1-5激光器光束调整1-6常见电工工具及仪表使用能力；1-7激光控制系统装配接线图阅读和按图施工能力；1-8激光控制系统软件设置能力如EZcad、cnc2000等；1-9激光设备外光路装配调试能力；1-10团结协作能力1-11综合分析总结问题能力2激光加工设备维护与维修2-1激光加工设备日常保养能力；2-2 激光设备的基本维修能力3激光加工设备操作3-1小功率激光加工设备打标操作能力；3-2中小功率激光加工设备焊接操作能力；3-3中小功率激光加工设备切割操作能力；3-4中小功率激光加工设备打孔操作能力；；3-5加工产品缺陷分析的基本能力；4激光设备电话、现场客服4-1沟通能力；4-2心理承受能力；4-3清晰表达各种类型激光器特征、用途能力；4-4对激光加工工艺的理解能力；4-5协调能力；五、毕业标准（1）所修课程（包括实践教学）的成绩全部合格；（2）通过中职计算机应用合格考试；（3）通过激光初级职业技能鉴定；（4）通过电工电子初级职业技能鉴定3六、学习内容（一）基础学习领域1. 军训与入学教育学时：78学时课程教学目的：培养学生吃苦耐劳精神，锻炼学生意志，激发其热爱祖国、保卫祖国的决心，帮助其了解国内外形式，明确学校的规章制度，了解高职教育特点，帮助其树立成才的信心。
激光加工技术要求
激光加工技术要求1.加工件所用材料应严格按照我方要求采购，不应有以次充好等现象发生。
2.应提供每个批次加工件所用材料的材质单。
3.每个批次加工件所用材料的表面不得有锈蚀点、氧化皮等缺陷。
4.每个批次加工件的平面度不应大于0.05%。
5.每个批次加工件所用材料的规格应满足图纸要求（尤其是厚度不应小于图纸、要求厚度0.3mm）。
6.加工件的轮廓尺寸误差不得大于0.5mm。
7.加工件的穿孔直径误差不得大于0.2mm。
8.加工件的穿孔孔距误差不得大于0.4mm。
9.加工件的切口表面粗糙度应控制在Ra12.5—25µm（切缝一般不需要再加工即可焊接等）。
10.加工件的切口表面垂直度应控制在2%。
11.加工件所有螺纹处要求激光划线“十”字标记；直径小于板厚的光孔处要求激光划线“十”字标记；特殊要求标记处要求激光划线按图纸要求标记。
12.加工件所有划线标记处要清晰，但不要划线太深。
13.加工件划线标记处数量、穿孔处数量、特殊标记处数量应准确，不应多做标记和漏划标记处。
14.每次交付加工件时要求有贵公司的质量检验报告单。
报价要求1.每次报价应把该批次加工件的详细排版图使用电子邮件形式发至我公司。
2.首次加工的加工件加工详细情况，贵公司应与我公司按图纸要求共同协商加工。
例如：图纸上哪些孔是按穿孔计算价格，哪些孔是按切割延米计算价格。
3.报价单应注明加工件的图号；板厚及外形尺寸；加工数量；净重；切割长度；穿孔数量；标记出数量；材料损耗；加工每一项的单价、合计；材料单价、合计；总计价格等。
报价补充1.如果报价按照每次加工数量排版的实际使用材料数量报价，那么每个批次的加工件排版的余料、损耗等由贵公司按照当时的市场价格自行处理，并适当减少加工部分费用。
2.如果报价按照每件的材料价格和单件加工费用总和报价，那么每个批次加工后的余料、损耗等由贵公司自行处理，并适当减少加工部分费用。
3.部分加工件中切割后剩余的材料还很整齐，还可以充分利用切割其它零件，不应按废钢计算。
激光加工及设备教学大纲
激光加工及设备教学大纲激光加工及设备教学大纲激光加工是一种高精度、高效率的加工方法，广泛应用于制造业的各个领域。
为了培养具备激光加工技术的专业人才，制定一份完善的激光加工及设备教学大纲是非常重要的。
本文将围绕激光加工及设备教学大纲展开讨论，从激光加工的基础知识、技术应用、实践操作等方面进行阐述。
一、激光加工基础知识在激光加工及设备教学大纲中，首先需要介绍激光加工的基础知识。
包括激光的概念、特性及其在加工中的应用。
学生需要了解激光的发射原理、光束特性、对物质的相互作用等基本概念，以及激光在材料切割、焊接、打孔等方面的应用。
二、激光加工设备在激光加工及设备教学大纲中，对激光加工设备的介绍是必不可少的。
学生需要了解激光加工设备的种类、结构、工作原理等方面的知识。
例如，CO2激光切割机、光纤激光焊接机等常见的激光加工设备。
同时，还需要学习激光加工设备的操作方法、参数设置、安全注意事项等内容，以确保学生在实践操作中的安全性。
三、激光加工技术应用激光加工及设备教学大纲中，应该包括激光加工技术的应用领域。
激光加工技术广泛应用于汽车制造、电子设备制造、航空航天等行业。
学生需要了解激光加工技术在各个行业中的应用案例，以便将来能够灵活运用激光加工技术解决实际问题。
四、激光加工实践操作激光加工及设备教学大纲中，实践操作环节是非常重要的。
学生需要通过实际操作，掌握激光加工设备的使用方法，熟悉激光加工过程中的参数设置和调整。
同时，还需要学习激光加工过程中的安全操作规范，避免激光辐射对人体造成伤害。
通过实践操作，学生能够更好地理解激光加工技术的原理和应用，提高实际操作的技能水平。
五、激光加工及设备维护在激光加工及设备教学大纲中，还应该包括激光加工设备的维护知识。
学生需要了解激光加工设备的日常维护方法，包括设备清洁、光路调整、光纤更换等方面的知识。
通过学习激光加工设备的维护知识，学生能够延长设备的使用寿命，提高工作效率。
总结：激光加工及设备教学大纲是培养激光加工专业人才的基础。
材料激光加工技术课程教学大纲-上海交通大学-材料科学与工程学院
1
课堂讲授
了解
1
课堂讲授
了解
2 2
Байду номын сангаас
课堂讲授 实验
了解 了解
期末考核 70％＋课后作业 20%＋上课出席情况 10％ 1） 2） 3） 4） 现代激光制造技术，张国顺，化学工业出版社，2006 （教材） 现代激光焊接技术，陈彦宾，科学出版社，2005 激光加工技术，张永康 等，化学工业出版社，2004 激光现代制造技术，陈继民 等，国防工业出版社，2007
through lectures and experimental demonstrations, and furthermore let them be able to consider the application of laser processing technology for materials manufacturing and processing engineering. The course will also prompt the application of laser processing methods in the production and manufacture field in China.
激光加工技术作为 20 世纪末的热点技术之一，以其独具的先进性、高效性和智 能化特点成为本世纪材料加工制造领域最具发展潜力的先进加工技术。 与传统的 材料加工方式相比，具有非接触、无污染、低噪音、高效率的特点，目前已广泛 用于航空航天、船舶及现代汽车工业中的材料加工，如激光焊接、切割、雕刻、 材料的表面熔覆、合金化、强化和硬化等等；同时，激光也用于材料的微细加工、 *课程简介（Description） 非晶化，乃至纳米材料的制备等。本课程通过课堂教学和实验演示，使学生了解 激光产生的机理、激光在材料加工中应用的基本方法、原理和技术特点，使其在 今后材料加工领域中能够采用先进的激光加工手段进行材料在工程应用中的制 造和加工； 同时也为推动激光加工技术在我国生产制造领域中的应用培养必要的 工程技术人才。 Laser processing technology is one of the hot technologies at the end of the last century. Due to its advancement, high efficiency and intelligentization, it has been considered as one advanced processing technology with the highest development potential in the current century. In comparison with traditional materials processing methods, laser processing technology is characterized by non-contacting, no pollution, low noise and high efficiency. Laser processing technology has been widely *课程简介（Description） applied in the materials processing such as welding, cutting, engraving, surface cladding, alloying, hardening and peening in the industry sectors of aeronautics and astronautics, shipbuilding, modern automobile, etc. Meanwhile laser can be also applied for microfabrication, amorphization, and even nano-materials preparation. This course tries to let students know the mechanics of laser generating, basic methods, principles and technical features of laser application in materials processing
激光加工技术实训教案
2)激光器电源
激光电源根据加工工艺的要求，为激光提供所需的能量及控制功能。由于激光器的工作特点不同，对供电电源的要求也不同，因而它们对供电电源的要求也不同。如，固体激光器电源有连续和脉冲的二种；气体激光器电源有直流、射频、微波、电容器放电以及这些方法的综合使用等，故电源种类较多。
3)光学系统
光学系统包括聚焦系统和观察瞄准系统。聚焦系统的作用是把激光引向聚焦物镜，并聚焦在加工工件上；为了使激光束准确地聚焦在加工位置，要有焦点位置调节以及观察描准系统。
激光加工的物理过程大致可分为光能的吸收及能量转化，材料的无损加热，材料熔化、气化及溅出，作用终止及加工区冷凝等几个连续阶段。
2.2.2激光加工的特点
1）适应性强。
2）加工精度高
3）加工质量好。
4）加工速度快效率高。
5）容易实现自动化加工;
6）通用性强;
7）节能节材;
8）激光可通过光学透明介质（玻璃、空气、惰性气体和某些液体）对工件
进行加工。
3．激光加工的基本设备（结合设备讲解）
激光加工的基本设备包括激光器、电源、光学系统和机械系统等四大部分。
1)激光器
激光器是激光加工的核心设备，通过它可以把电能转化成光能，获得方向好、能量密度高、稳定的激光束。按材料分：固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器及自由电子激光器。按工作方式分：连续激光器和脉冲激光器。
激光加工技术的使用方法
激光加工技术的使用方法激光加工技术是一种非常先进和高效的加工方法，它在制造业中广泛应用。
本文将详细介绍激光加工技术的使用方法，包括激光打标、激光切割和激光焊接等方面的知识和操作技巧。
一、激光打标激光打标是利用激光束直接照射在物体表面，通过光的能量使物体表面产生永久性变化，以达到标记或刻画的目的。
激光打标适用于各种材料，如金属、塑料、陶瓷等。
以下是激光打标的使用方法：1. 选择适合的激光打标机：激光打标机有不同的功率和波长，根据不同的材料和标记要求选择合适的激光打标机。
2. 准备工作：清洁和准备要打标的物体表面，确保其平整和光滑，以便激光能够准确地在上面打印或刻画。
3. 调整打标参数：根据不同材料的特性和要求，调整激光打标机的功率、频率和速度等参数，以获得最佳的打标效果。
4. 进行打标操作：将物体放置在激光打标机工作台上，通过操纵电脑或控制器，输入要打印或刻画的图案、文字或代码等，然后启动激光打标机开始操作。
5. 检验打标结果：完成打标后，及时检查打标的质量和准确性，确保达到预期效果。
二、激光切割激光切割是利用高能激光束瞬间照射在工件表面，使其局部区域受热剧烈膨胀并熔化或汽化，从而实现切割的目的。
以下是激光切割的使用方法：1. 选择适合的激光切割机：激光切割机根据功率大小可以分为CO2激光切割机和光纤激光切割机，根据工件材料和切割厚度选择合适的激光切割机。
2. 准备工作：清洁和准备要切割的工件表面，确保其平整和光滑，以便激光能够准确地切割。
3. 调整切割参数：根据工件材料和切割要求，调整激光切割机的功率、频率和速度等参数，以获得最佳的切割效果。
4. 进行切割操作：将工件放置在激光切割机工作台上，通过操纵电脑或控制器，输入要切割的图案、形状或尺寸等，然后启动激光切割机开始操作。
5. 检验切割结果：完成切割后，及时检查切割的质量和准确性，确保达到预期效果。
三、激光焊接激光焊接是利用高能激光束瞬间照射在工件焊接缝上，使其迅速加热到熔化或熔接温度，然后冷却固化，实现焊接的目的。
激光加工技术-课程教学大纲
激光加工技术Laser Processing Technology课程编号：07370570学分： 2学时：30 （其中：讲课学时：30 实验学时：0 上机学时：0）先修课程：大学物理A、金属学与热处理、材料成型原理、材料成型工艺等适用专业：材料成型及控制工程教材：《激光加工技术》，张永康，周建忠，叶云霞，化学工业出版社，2004年9月第1版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务《激光加工技术》是相关专业教学计划中的专业选修课，它建立在物理学、金属学与热处理、材料成型原理、材料成型工艺等课程知识的基础上，旨在拓展材料成型及控制工程等专业学生在材料加工技术方面的知识面。
本课程的主要任务是让学生了解和掌握以下知识和能力：1. 了解各种激光加工的原理、工艺、设备及发展等；2. 掌握各种激光加工的特点、影响因素和应用；3. 掌握典型材料或零件的各种激光加工方法；4. 提高自学、分析问题和解决问题的能力。
二、课程的基本内容及要求第一章导论1. 教学内容（1）本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务；（2）激光产生的物理基础和机理（3）激光器的基本构成（4）激光和激光加工的特点2. 学习要求（1）了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；（2）了解激光产生的物理基础和机理；（3）掌握激光器的基本构成；（4）掌握激光和激光加工的特点。
3. 重难点（1）重点是掌握激光和激光加工的特点；（2）难点是了解激光产生的物理基础和机理。
第二章激光切割1. 教学内容（1）激光切割的特点、机理和发展趋势（2）激光切割的工艺分析、质量评价和安全防护（3）影响激光切割质量的因素（4）常用工程材料的激光切割2. 学习要求（1）了解激光切割的特点、机理和发展趋势；（2）了解激光切割的工艺分析、质量评价和安全防护；（3）掌握影响激光切割质量的因素；（4）掌握常用工程材料的激光切割。
3. 重难点（1）重点是掌握影响激光切割质量的因素和掌握常用工程材料的激光切割；（2）难点是了解激光切割的工艺分析。
中职激光加工技术专业教学大纲
《激光加工技术专业》教学计划(适用于三年制中职)制作人：赵烈武专业：光机电一体化（激光应用方向）参加过中职（激光）教师认知培训一、招生对象及学制1. 招生对象: 初中毕业生2. 学制: 三年二、专业培养目标本专业培养拥护党的基本路线, 服务激光加工设备制造和激光加工行业，培养与社会主义现代化建设要求相适应的德、智、体、美全面发展，适应生产、建设、管理和服务第一线需要，具有良好的职业道德和敬业精神，掌握激光加工设备制造、使用所需的系统基础知识和具备激光加工设备装配、调试、使用、维护及激光加工设备操作能力的高素质应用型专门人才。
三、人才培养规格及适应的岗位群1．人才培养规格知识能力素质1. 了解合同法、刑法等基本法律知识；2.掌握应用写作方面的基本知识；3.掌握基本的政治理论知识；4.了解基本的体育锻炼、个人养生知识；5.掌握信息检索、专业英语、计算机应用基础知识；6.掌握基本电工知识；7.了解常见电子元器件知识；8.掌握电子技术的常见电路基本知识；9.掌握基本的光学知识；11.掌握机械制图、机械装配的基本知识； 10.了解激光原理知识； 11.了解各种激光器构造知识； 12.了解激光加工工艺知识； 13. 掌握电气控制基本知识； 14.了解基本的PLC 编程知识； 15.掌握激光控制方面的基本知识； 16关注激光应用技术的动态情况 1.具备熟练完成材料、报表、申请等应用文方面的写作能力；2.具有基本的工程识图能力，并能利用计算机进行绘图；3.具有激光电源电路、控制电路的识别、检测、维护的能力；4.具有阅读激光器英文使用说明书的能力。
5.具有各种常见的工业用中小功率固体和气体激光器装配与调试能力；6.具有操作常见工业用激光器进行激光加工的能力；7.具有识别常见金属材料的能力； 8.具有对激光器设备常见故障的判断、分析、维护能力；9.具备一定生产管理及生产组织能力； 10.具有一定对新知识、新技能的学习能力和创新能力；1.热爱祖国，拥护中国共产党的领导，坚持四项基本原则，政治热情高；2.具有健康的身体，能够吃苦耐劳，心理承受能力较强；3.具有团队协作精神，责任意识强；4.具有诚实守信的良好品德，办事公道；5.具备良好的职业业务素质；6.具备良好的职业文化素质；2．职业岗位群 序号 职业面向 职业岗位职业资格（名称、等级、鉴定单位）、能力证书1激光设备生产线装配人员 中小功率激光设备电气控制柜装配1.普通高校专科英语应用能力考试；2.国家计算机应用能力一、二级考试；3.必须取得通过激光器装配工高级工技能证书（武汉市劳动局）； 4.可以选考以下技能证书： （1）电子装调工中（高）级工（2）AUTOCAD 绘图员中级工激光器聚光腔及外光路装置装配 整机装配与调试水冷系统装配2激光设备售后服务人员激光加工设备维护与维修3激光加工工数控激光加工编程四、工作任务与职业能力分析 序号工作任务职业能力1激光加工设备装配与调试1-1工程装配图读图及按图装配能力； 1-2光学零件的识别及光学仪器的调试能力； 1-3激光谐振腔光路装配能力； 1-4激光聚光腔装配能力； 1-5激光器光束调整1-6常见电工工具及仪表使用能力；1-7激光控制系统装配接线图阅读和按图施工能力； 1-8激光控制系统软件设置能力如EZcad 、cnc2000等； 1-9激光设备外光路装配调试能力； 1-10团结协作能力1-11综合分析总结问题能力2激光加工设备维护与维修2-1激光加工设备日常保养能力； 2-2 激光设备的基本维修能力3激光加工设备操作3-1小功率激光加工设备打标操作能力； 3-2中小功率激光加工设备焊接操作能力；3-3中小功率激光加工设备切割操作能力； 3-4中小功率激光加工设备打孔操作能力；； 3-5加工产品缺陷分析的基本能力； 艺员AUTOCAD 绘制加工工件图激光操作员（焊接，雕刻，切割，打标，打孔，划片）4激光设备生产公司技术文员激光售后服务协调4激光设备电话、现场客服4-1沟通能力； 4-2心理承受能力；4-3清晰表达各种类型激光器特征、用途能力；4-4对激光加工工艺的理解能力； 4-5协调能力；五、毕业标准（1）所修课程（包括实践教学）的成绩全部合格； （2）通过中职计算机应用合格考试； （3）通过激光初级职业技能鉴定； （4）通过电工电子初级职业技能鉴定 六、学习内容 （一）基础学习领域1. 军训与入学教育 学时：78学时课程教学目的：培养学生吃苦耐劳精神，锻炼学生意志，激发其热爱祖国、保卫祖国的决心，帮助其了解国内外形式，明确学校的规章制度，了解高职教育特点，帮助其树立成才的信心。
《激光基础》课程标准
《激光基础》课程标准课程代码：学时：64一、课程的地位与任务《激光基础》是一门主干专业课和专业核心课程。
本课程的先修课应该有：《物理》（初中光学部分）、《电工与电子技术》（初中电磁学部分）等。
后续课程为《激光加工设备》、《激光加工工艺》、《激光加工实训指导》（上、下册）、《设备控制技术》等专业课程。
通过《激光基础》的教学，使学生了解和掌握激光器的基本原理和基本技术，培养学生分析解决一般问题的能力，为今后学习后续课程和从事光电子工作打下扎实的理论基础。
二、课程的主要内容和学时分配1. 课程的主要内容项目1几何光学基础任务1 几何光学的基本知识任务2 共轴光学系统任务3 平面系统项目2 激光的产生与光学谐振腔任务1 光的自发辐射、受激吸收和受激辐射任务2 激光的产生任务3 光学谐振腔项目3 激光的基本技术任务1 晶体的电光效应、声光效应与磁光效应任务2 调Q技术任务3 模式选择技术任务4 稳频技术项目4典型激光器任务1 固体激光器任务2 气体激光器任务3 液体激光器任务4 半导体激光器任务5 用于切割的几种大型激光器项目5 激光在工程技术中的应用任务1 激光干涉测长仪任务2 激光测距任务3 激光加工三、课程的基本要求本课程在注重学生基础理论知识理解的同时，更侧重对学生技术技能的培养；具有了解概念和一定的分析解决问题的能力。
四、课程的实践环节安排课程的实践环节为课内实验，如下：1、光的反射与折射2、光的干涉3、激光谐振腔装调4、激光打标机的调Q技术5、典型激光器（激光内雕机）的保养与维护6、激光焊接加工五、选修课程和推荐教材以及主要参考书（一）推荐教材：《激光基础》，华中科技大学出版社，主编王秀军 ISBN： 9787568013574（二）推荐参考书：1.关振中。
激光加工工艺手册［M]。
北京：中国计量出版社，2005；2.陈家璧。
激光原理及应用［M]。
北京：电子工业出版社，2004；3.张永康。
激光加工技术［M]。
五章节激光加工技术
5.1 激光加工的原理和特点
一、激光加工原理 激光是一种经受激辐射产生的加强光，它具有强度高、单
色性好、相干性好和方向性好四大综合性能。 激光的强度和亮度之所以高，原因在于激光可以实现光能在空
间上和实践上的亮度集中。 单色是指波长为一个确定的数值，实际上 严格的单色光是不存
在的，l0为单色光的中心波长，Dl单色光的谱线宽， Dl越小， 单色性越好。 单色性越好，相干长度越大，光源的相干性越好。 激光的各个发光中心是相互关联的定向发射，可以把光束压缩 在很小的立体角内。
盒体铝合金厚3mm
汽车齿轮（16MnCr5）
锅炉用钢管厚7mm
29
纸浆过滤器不锈钢
第五章 激光加工技术 激光加工——熔覆与热处理
航空发动机叶片修复 熔覆层宽2mm，厚1mm
曲轴花键槽修复（18Cr2Ni4W） 熔覆层宽4mm，厚0.5mm
线材轧辊修复，熔覆层8mm
30
导轨表面强化 (材料: 高强钢)
20
第五章 激光加工技术
三、 激光打标 激光打标是指利用高能量的激
光束照射在工件表面，光能瞬时 变成热能，使工件表面迅速产生 蒸发，从而在工件表面刻出任意 所需要的文字和图形，以作为永 久防伪标志(如图所示)。
激光束 光束准直
振镜
Y轴 马 达 透镜
图3 振镜式激光打标原理
21
第五章 激光加工技术
2
第五章 激光加工技术
1
2
3
4
5
6
1—激 光 器 ； 2—激 光 束 ； 3—全 反 射 棱 镜 ； 4—聚 焦 物 镜 ；
5—工 件 ； 6—工 作 台
图1 激光加工示意图
3
激光加工及设备教学大纲
激光加工及设备教学大纲激光加工及设备教学大纲激光技术作为一项高科技产业，已经在各个领域得到广泛应用。
激光加工技术是其中的重要组成部分，它通过激光束对材料进行切割、焊接、打孔等加工，具有高精度、高效率、无接触等优势。
为了培养激光加工领域的专业人才，制定一份科学合理的激光加工及设备教学大纲至关重要。
一、课程背景与目标激光加工及设备教学大纲的制定应该充分考虑到行业的需求和发展趋势。
首先，需要对激光加工技术的原理和应用进行全面深入的介绍，使学生对激光加工有一个全面的认识。
其次，要结合实际案例，引导学生了解激光加工在不同行业中的应用，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
最后，要注重培养学生的创新意识和团队合作精神，使他们能够在激光加工领域中具有竞争力。
二、课程内容1. 激光基础知识介绍激光的基本原理、激光器的结构和工作原理，以及激光与物质相互作用的基本规律。
通过理论讲解和实验操作，使学生对激光技术有一个全面的了解。
2. 激光加工工艺介绍激光切割、激光焊接、激光打孔等常见的激光加工工艺。
包括工艺参数的选择、加工效果的评估以及常见问题的解决方法。
通过实际案例和实验操作，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
3. 激光加工设备介绍激光加工设备的种类、结构和性能特点。
包括激光器、光路系统、控制系统等方面的内容。
通过实际操作和设备维护，培养学生的设备操作和维护能力。
4. 激光加工应用介绍激光加工在不同行业中的应用。
包括汽车制造、电子制造、航空航天等领域的案例分析，引导学生了解激光加工的市场需求和发展趋势。
5. 创新与团队合作强调激光加工领域的创新意识和团队合作精神。
通过小组讨论、项目实践等方式，培养学生的创新思维和团队协作能力。
三、教学方法与评估方式在教学过程中，应采用多种教学方法，包括理论讲解、实验操作、案例分析、小组讨论等。
通过实践操作和团队合作，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
评估方式应综合考虑学生的理论水平、实际操作能力和创新能力。
激光加工实训安全操作规程
激光加工实训安全操作规程
1、学生进入训练场地要听从指导老师安排，安全着装、认真听讲、仔细观摩、严禁嬉戏打闹，保持场地干净整洁。
2、激光加工机床为高精密特种加工设备，未经指导老师批准不得擅自动用机床。
3、参加实训的学生必须在指导老师指导下使用，必须遵守本操作规程。
4、在观察激光加工时，必须配戴专用防护眼镜，以免辐射光伤害眼睛。
5、在激光加工时，严禁人体的任何部位处在激光束发射的方向上，避免激光灼伤肌肤。
6、在激光束发射的方向上，不得有任何易燃易爆物品，避免发生火灾。
7、在激光加工火花喷溅的范围内，不得有任何可燃物质，如棉纱、纸张、及易燃液体等。
8、在机床移动的范围内，不得有任何障碍物，避免发生碰撞事故。
9、开启气瓶或使用气瓶时，操作者应站在瓶嘴侧面。
10、机床所属计算机只能用于编程、控制加工，不得作其他用途；不允许私自改变机器内部命令程序；不得随意改动控制系统、编程系统的技术参数。
11、机床出现故障时，应立即按下急停按钮，并立即报告现场指导老师，严禁带故障操作或擅自处理，现场指导老师应作好相关记录。
12、激光加工结束后，按停机程序关机，关闭气源和电源，检查机床周围有无异常现象，整理好工具清理现场，确认安全后方可离开场地。
13、定期做好机床的维护保养工作。
激光加工技术训练安全操作规程
激光加工技术训练安全操作规程
1.严格按照激光器启动程序启动激光器
2.操作者必须经过培训，熟悉设备结构、性能，掌握操作系统有关知识。
3.按规定穿戴好劳动防护用品，在激光束附近必须佩带符合规定的防护眼镜。
4.在未弄清某一材料能否用激光加工前，不能对其进行加工，以免产生危险。
5.设备在开动时，操作人员不能擅自离开岗位。
6.随时注意防火，不能在未加防护的激光束附近放置纸张及其他易燃品。
7.在加工过程中发现异常，应立即停机，及时排除故障。
8.保持激光器、床身及周围场地整洁、有序、无油污。
9.维修和维护设备时要严格遵守高压安全规程。
10.训练结束后关闭电源，整理好工具等物品，擦净机床并将场地清扫干净。
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高等职业教育激光加工技术专业教学基本要求
专业名称激光加工技术
专业代码580114
招生对象
普通高中毕业生、中职毕业生
学制与学历
三年制，专科
就业面向
本专业覆盖激光加工技术等职业领域的岗位群。
1.毕业生可适应的初始职业岗位有：
（1）激光加工设备制造企业的各加工工种岗位、激光加工设备装配、调试、使用、维护、维修等岗位；
（2）光电设备、机电设备及相关成套设备的安装、调试、使用与维护。
2.毕业生在获得一定工作经验（进修）后发展职业岗位有：
（1) 激光及数控加工设备制造企业的产品营销、生产管理、技术管理、质量控制等企业管理岗位群；
（2) 升迁的职业岗位及预计平均获得的时间为三年。
培养目标与规格
一、培养目标
本专业培养德、智、体、美、劳全面发展，适应现代制造业需要，主要面向激光加工设备制造和使用行业，培养从事大功率激光加工设备操作及维护，小功率激光加工设备组装、调试及售后服务等岗位，兼顾光电设备、机电设备及相关成套设备的安装、调试、使用、数控加工设备操作等岗位的高端技能型专门人才。
激光加工设备装配调试、操作使用、销售及售后服务各工种岗位主要包括激光美容仪、激光打标机、激光雕刻机、激光焊接机、激光切割机等设备的生产制造、销售服务、使用维护等岗位构成本专业毕业生初始就业岗位群。
毕业生经过三年左右的工作经验累积或进修，可升迁至激光及数控加工设备制造企业的生产管理（计划员、统计员、调度员、采购员、对外协作员等）、技术管理（工艺师、工装夹具设计师等）、质量控制（对产品质量的控制、检验、分析）、产品营销等企业管理岗位群。
二、培养规格
本专业的职业核心能力主要有：
在掌握激光加工设备本体的装配与调试工艺的基础上，重点掌握激光器光路装置的装配与调试工艺。
在掌握激光加工设备数控系统、伺服驱动装置装配及接口连接能力的基础上，形成对激光加工设备数控系统参数设置及光机电联调的能力。
在掌握激光加工设备操作使用的基础上，形成激光加工设备加工工艺设计技能，掌握激光加工设备数控系统程序编制等技术。
毕业生的基本素质、知识、能力、职业态度要求主要有：
1.毕业生的基本素质要求
（1）具有合格的思想政治和道德素质；
（2）具有健康的身体素质；
（3）具有乐观、积极向上的生活态度和不怕挫折的心理素质；
（4）具有较强的口头、书面表达能力和沟通能力。
2.毕业生知识要求
（1）具有必备的文化基础及专业知识；
（2）了解党和国家治国理念及其政策；
（3）了解专业领域范围内的劳动力市场现状；
（4）熟悉国家的就业政策及地方创业鼓励措施。
3.毕业生能力要求
(1）具有激光加工技术专业就业面向岗位的工作能力，能够按企业要求顺利完成岗位工作任务；
(2）具有在激光加工技术专业领域就业能力，并具有一定的职业生涯发展空间；
(3）具有主动适应企业产品结构调整及产业升级的能力，可以胜任企业新岗位；
(4）具有经过短期的经验积累或进修，向更高要求的职业岗位迁移的能力。
4.毕业生职业态度要求
(1）具有较强的团队协作、敬业勤业意识，诚实守信；
(2）具有公民的责任意识、社会活动组织、参与意识；
(3）具有较强的安全生产、节省成本、团队协作、敬业勤业意识。
职业证书
激光加工技术专业所面向的职业技能证书种类如表1所示。
毕业生必须至少取得表中所列必考职业资格证书中的一种，方可准予毕业。
毕业生也可以根据自身就业意向和所在区域产业发展状况，在此基础上增考其他职业资格证书。
表1 激光加工技术专业所面向的职业技能证书表
课程体系与核心课程（教学内容）
1.课程体系的架构与说明
激光加工技术专业课程体系中共有四类课程。
第一类是实践导向的专业课程。
包括金属切削机床的拆装、激光器的装配与调试、激光设备及加工控制、激光设备装配调试及激光加工、大功率激光切割设备与工艺、数控加工与编程、光机电设备装配与调试综合实训等7门课程。
激光器的装配与调试、激光设备及加工控制、激光设备装配调试及激光加工、大功率激光切割设备与工艺、光机电设备装配与调试综合实训等课程理论实践高度融合，构成了5门专业核心主干课程，其中光机电设备装配与调试综合实训课程总学时4周，需分组，各组完成一台小功率激光加工设备的机械、电路、光路、数控系统、伺服系统等项目的装配与调试，是专业综合实训课程。
第二类是职业素养培养为主导的校外实习。
设置了“看企业讲专业认识实习”（入学初）和“毕业实习”（毕业前）共2个校外实习项目。
鼓励大二期间学生利用暑假到企业“短期顶岗实习”。
第三类是职业技能考核为主导的实训课程。
由钳工实训、机加工实训、数控机床操作实训、电子电工及维修电工中级工培训等系列课程构成。
可选择钳工实训、电子电工及维修电工中级工培训或数控机床操作实训课程或者与相关课程综合，作为“双证融通”教育教学内容，帮助学生获得电子电工、维修电工中级工或数控操作工或加工中心操作工的中级或以上职业资格证书。
第四类是可发展能力培养为主导的基础课程。
由两课、高等数学、公共英语、体育、计算机应用基础、机械制图、机械工程基础、工程光学、金属材料及热处理基础、互换性与测量技术基础、电工基础、电子技术应用、计算机绘图等课程组成。
专业课程体系中，设置了3个校外实习项目(供参考)以及4门职业技能考核系列实训课程。
建议金属切削机床的拆装、激光器的装配与调试、激光设备及加工控制、激光设备装配调试及激光加工、大功率激光切割设备与工艺等5门课程采用以实践为主导的教学方案。
2.专业核心课程简介
专业核心课程简介见表1。
表1 专业核心课程及其主要内容
各校也可以根据各自区域产业发展状况和人才培养方案安排专业核心课程。
专业核心课程一般不多于5门。
3.教学进程安排及说明
根据上述课程体系构建思路，具体课程安排建议见表2。
表2 教学内容安排表
①各校也可以根据服务区域产业发展需求和专业特色增加或替换除专业核心课程以外的其它课程。
②建议安排理论课教学和理实一体化教学总课时在1600～1800学时，实践教学课时不低于三年教学总课时的40%。
专业办学基本条件和教学建议
1.专业教学团队
专业教师配备标准：按一个年级2个教学班，每个教学班40名学生，三个年级240名学生数，专业至少需配备教师12名，专业生师比达到20：1左右。
师资结构：专任教师中，专业基础课和专业课中双师素质教师不低于50%。
兼职教师数占专业课与实践指导教师合计数之比不低于10%。
企业兼职教师承担教学课程学时比例应不低于专业课程总课时的30%。
2.教学设施
根据专业服务的区域与行业的不同，所学的激光加工设备类型不同，激光加工技术专业实验实训基地条件要求会有所差异。
专业教学设施基本要求如下：
（1）校内专业实训基地。
激光加工技术专业校内专业实训基地基本要求见表3。
表3 校内专业实训基地基本要求
（仪器设备可根据在校生数量和其它专业共享程度适当增减）
①校内实训基地条件应基本满足激光加工技术专业相关工种的职业资格鉴定需要。
②实验实训装备条件投入应大于3000元/生。
（2）校外实训基地。
依托行业，与技术和管理水平先进的激光加工设备制造企业紧密合作,建立校外实训基地，形成对校内实训基地的有效补充。
为学生生产性实训和顶岗实习、专职教师的“双师”素质培养提供场所，为专业课程建设提供软资源支持和保障。
本专业校外实训基地不得少于5家。
3.教材及图书、数字化（网络）资料等学习资源
逐步建立有利于学生自主学习、内容丰富、使用便捷、更新及时的数字化专业学习资源和其它学习资源。
4.教学方法、手段与教学组织形式建议
专业核心课程实行任务驱动、项目导向等多种形式的“做中学、做中教”教学模式。
亦可采用教育部组织开发的数控技术专业教学资源库资源辅助教学。
5.教学评价、考核建议
（1）评价的模式。
终结性评价与过程性评价相结合；个体评价与小组评价相结合；理论学习评价与实践技能评价相结合，素质评价-知识评价-能力（技能）评价并重。
（2）评价的方式。
建立多样化的评价方式。
书面考试、观察、口试、现场操作、提交案例分析报告、工件制作等，进行整体性、过程性评价。
有条件的课程，可吸纳更多行业企业和社会有关方面组织参与考核评价。
继续专业学习深造建议
可通过专升本的形式接受本科专业学习，或通过套读成人本科的形式接受本科专业学习，通过社会培训提升专业技能能力，也可拓展到光电制造技术专业。