探讨机械制造中激光加工技术的应用

探讨机械制造中激光加工技术的应用

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摘要:激光加工技术作为一门科学技术,广泛应用于许多工程领域。作为科学发展中出现的一种全新产物,该技术为国防军事、工业机械和农业商业等领域带来了诸多便利。科学技术的不断进步推动着施工质量在提高,激光技术也在不断改进。激光加工技术在工程机械制造中的应用是本文研究的重点,目的是与行业相关人员讨论如何更有效地提高机械产品的制造精度和质量。

关键词:机械制造;激光加工技术;应用

激光指的是受激辐射光放大,激光在人们的日常生活领域中有着重要的作用,尤其是在工业领域的发展中,将激光应用于加工工艺中,可以有效提高加工的质量和效率,因此近几年来,随着我国机械行业的不断发展,激光加工技术被应用于机械制造中,给机械制造行业带来了极大的创新和变革。目前机械制造行业中,激光加工技术的应用已经越来越普遍,因此必须要对该技术进行进一步的研究和应用。

1激光加工技术的优势

激光加工技术与传统的机械制造加工技术相比,具有以下显著优势:①将激光应用于机械制造加工过程中,其最明显的优势就在于激光的功率比较大,所以材料能够吸收激光的热量之后,在短时间内被迅速的融化和变形,从而改变材料的形态,提高工件加工的效率,而且激光加工的高热量,也能够对一些密度和强度较高的材料进行加工;②激光加工的过程中,激光头与工件不会产生直接的接触,而是距离工件有一定的位置,所以在加工的过程中,二者不会发生磨损;③激光加工技术的加工范围比较广,能够对静态和动态的工件都进行加工操作,对于一些被密封的物件也能够进行加工;④在激光加工技术的应用过程中,整个加工过程是通过计算机系统进行操控的,整个加工过程的自动化水平比较高,所以在加工时能够保证加工的精确度,减少加工的失误,所以该技术可以被应用于机械精密加工中;⑤激光加工技术在应用的过程中,可以通过机械操控的方式代替人为操控,提高整个加工过程的自动化水平,所以在机械制造的过程中,利用激光加工技术可以在困难情况下进行工件的加工。

2激光加工技术的干扰因素分析

2.1激光输出功率和照射时间

激光加工技术受到激光输出功率和照射时间的其他影响,一般来说激光的输出功率越大,照射的时间越长,那么工件的能量也就越大,在这种情况下进行激光加工,加工的工件获得的激光能量也就越多,理论上来说,在焦点位置固定的情况下,激光加工孔会相应增大,加工的工件,其质量也会发生改变。激光的输出功率和交车时间影响着激光的能量,二者的变化都会影响到激光加工技术的应用,尤其是会影响到激光的应用效率,使得加工工作的效率受到影响。

2.2焦距发散角的功率变化

在激光加工过程中,焦距和发射角会在聚焦物镜的作用下发生功率反应,聚焦物镜角度的改变,会影响到焦距和发射角的,一般来说,当聚焦物镜在焦面上获得的光斑直径越小,那么功率密度就会越大,打出的孔就会又深又小,因此在应用机关加工技术时,能够通过适当调聚焦物镜的角度和位置,调节激光加工的效果。

2.3焦点位置

焦点的位置对于激光加工技术是有很大影响的,焦点位置的高低会影响到激光加工的效果,如果早点的位置过低,那么在进行加工时,激光的打孔处外表会形成喇叭口状的切口,而且接口位置的能量密度会比较高,导致焦点的位置过高,这样工件表面的激光时再交点会低于工件的位置,导致工件加工过程中出现失误,影响加工的质量。

3激光加工技术在机械制造业中的应用

3.1激光切割

激光切割是激光加工技术中应用非常广泛的一种技术,主要原理在于通过形成高功率高密度的激光光束来照射需要加工的材料或部件,让材料接受激光光束照射的位置迅速高温气化,从而达到切割的目的。这样可以使得激光切割更好的应用在一些硬度或者脆性非常高的材料商,同时由于激光切割过程通常是在一瞬间完成的,所以对于材料的影响非常小,切割面也非常整洁光华,可以完成一些精细的切割工作。对于机械制造企业来说,应用激光切割不会出现刀具磨损和易于自动化控制的特点也可以更好的提升企业的生产效率和经济效益,是一种一举多得的加工技术。

3.2激光焊接

激光焊接的原理是通过激光束聚焦到一个合理的程度后,通过对材料或零部件的照射使其升温熔化,再冷却完成焊接过程。通过利用激光光束升温迅速的特点,可以更好的完成对一些熔点比较高的材料的焊接工作,同时由于激光聚焦后照射面积非常小,所以在焊接的过程中对于非焊接区的热影响也非常小,不容易引起材料变形,而且可以通过控制激光光束的移动速度来控制焊接过程,方便进行一些精细焊接的工作,使得焊接点的结构更加均匀,焊接效果更加完美。目前有许多粉末冶金企业和汽车加工企业都对激光焊接有着非常广泛的应用,并且取得了很好的效果。

3.3激光表面热处理

激光热处理在很多加工过程中都有着不同程度的应用,例如激光相变硬化技术、激光涂覆技术、激光合金化技术以及激光冲击强化技术等。进行激光热处理的原理是通过使用高功率高密度的激光光束对金属表面进行处理,从而改变金属材料的机械性能、耐热性或耐腐蚀性等重要特质,与传统的热处理加工技术相比,激光热处理技术拥有无需外加材料皆可以达到良好的处理效果,处理材料不易变形等优势,同时由于激光光束的可控性非常强,使得激光热处理技术的应用范围非常广泛,处理方式也更加多样化。通过这些优势,激光热处理技术可以更好的完成一些传统热处理技术不易解决的热处理工作,因而受到了机械制造业的广泛的认可,在很多领域中都有着广泛的应用。

3.4激光快速成型

在过去,传统的成型技术通常会采用去除法或者模具成型法来进行成型工作,而激光快速成型法可以根据计算机中设计好的零部件模型图直接制造出相应的模型,有效的避免了传统成型技术中复杂的切削过程,保证模型精度的同时还可以大幅度的缩短模型成型时间,节省模型制造费用。尤其是对于一些精度较高,结构较为复杂的模型,通过激光快速成型技术可以很好的满足模型需要,也正因如此,激光快速成型技术在航天航空、电子以及汽车制造等行业中应用非常广泛。

4激光加工技术的发展趋势

激光加工是一门21世纪发展极快的制造新技术,各国政府和工业部门都非常重视激光器和激光加工技术设备的发展。中国政府一直将激光作为“先进制造技术”列为国家重点发展项目。面对日益增长的巨大激光加工应用市场和国际竞争新格局,中国的激光和激光技术产业必将有一个大的发展,激光加工技术的发展,具有非常辽阔的市场远景,在国民经济和工业发展中发挥着日益重要的作用。激光加工有着传统机械加工不具备的某些优点,它的应用也越来越广泛。

结语

激光加工技术作为一种新型的加工技术,在工程机械制造业中起到了极为重要的作用,它的高效率、高品质、低消耗、环保等优点更加适用于现代化的加工制造业,逐渐取代了一些传统的加工技术,并成为机械工程制造业技术发展的一种趋势,适用于高效自动化的加工设备,已经成为企业经济发展的重要技术手段,对此,相关技术工作者应该不断提高自身技术水平,在掌握这项新技术的同时,不断扩展到新的应用领域,为我国工程机械制造业的发展注入新的力量,进而推动经济发展。

参考文献

[1]闫耀峰.激光加工技术在农业机械制造中的发展和应用[J].农民致富之友,2015(16):219.

[2]崔莉.激光加工技术在农业机械制造中的应用研究[J].科技创新与应用,2016(31):126.

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