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激光加工范文1

激光加工技術(shù)專業(yè)主要是為了培養(yǎng)生產(chǎn)和服務(wù)第一線的應(yīng)用型人才，因此，根據(jù)這一特點(diǎn)，教師首先要注重針對(duì)學(xué)生職業(yè)技能的訓(xùn)練，以形成其基本的社會(huì)生存能力。學(xué)生在校兩年里，要強(qiáng)化他們鉗工、焊工、維修電工、電子焊接、數(shù)模電的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐性教學(xué)與管理，準(zhǔn)確使用常用儀器儀表、掌握基本測試方法、熟練組裝激光器，在調(diào)試以及故障分析等方面進(jìn)行專題訓(xùn)練，增加激光焊接、激光切割、激光打孔、激光熱處理以及激光內(nèi)雕等產(chǎn)品的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)，力求使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)性、趣味性、綜合性都能有所提高。其次，教師要制定一系列活動(dòng)方案，定期舉辦“我愛小發(fā)明”“世界著名建筑拼圖”“我心目中的潘多拉魔盒設(shè)計(jì)”等活動(dòng)競賽項(xiàng)目。這樣，無論是在課內(nèi)還是在課外，都能充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，以培養(yǎng)學(xué)生操作技能為主要目標(biāo)的教育教學(xué)特點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生盡早成為一名適應(yīng)社會(huì)需求的技能型人才。

課程的設(shè)置應(yīng)能充分適應(yīng)機(jī)光電等行業(yè)對(duì)職業(yè)崗位的需求

專業(yè)課程設(shè)置上始終堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為主調(diào)，以職業(yè)生涯為背景，以崗位需求為依據(jù)，在“貼近生產(chǎn)、貼近工藝、貼近裝備”的思想指導(dǎo)下，在激光加工產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工藝，以及激光器的安裝、調(diào)試、檢測及維護(hù)綜合能力培養(yǎng)為核心上下工夫。認(rèn)真分析行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，針對(duì)中職教育的宗旨和激光加工技術(shù)專業(yè)崗位的社會(huì)需求，適時(shí)調(diào)整課程內(nèi)容、優(yōu)化課程體系，使課程具有實(shí)用性、實(shí)踐性、科學(xué)性，并包含更多的現(xiàn)代技術(shù)和新應(yīng)用技術(shù)。針對(duì)中職院校激光加工所涉及的機(jī)械加工類、電工電子類的教學(xué)內(nèi)容，我們開發(fā)并編寫了《機(jī)械基礎(chǔ)》《機(jī)械制圖》《AutoCAD技術(shù)》《EzCAD基礎(chǔ)》《電工與電子技術(shù)》和《設(shè)備控制技術(shù)》等專業(yè)課程。而在實(shí)際教學(xué)工作中，突出了對(duì)《激光原理》《激光加工設(shè)備》和《激光加工工藝》核心課程的教學(xué)，借助“校企合作、工學(xué)聯(lián)合”的平臺(tái)，將行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)流程引入到教學(xué)的全過程中，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和熟練的操作技能，完善了激光加工的產(chǎn)品制作工藝，得到了指導(dǎo)教師、行家、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的充分支持和肯定。

課程設(shè)置應(yīng)注意統(tǒng)一性、地方性的有效結(jié)合

課程的統(tǒng)一性是保證教學(xué)質(zhì)量的重要前提，統(tǒng)一性課程是指基礎(chǔ)課程模塊。在參考國家課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下，我們把語文、數(shù)學(xué)、英語、體育、美術(shù)和音樂欣賞等納入基礎(chǔ)課程體系模塊之中。這樣，有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，不僅為專業(yè)課程地學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，也為學(xué)生今后走上社會(huì)，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要?jiǎng)?chuàng)造良好的條件。課時(shí)分配應(yīng)不低于總學(xué)時(shí)的30%。同時(shí)，課程設(shè)置應(yīng)具有地方性特點(diǎn)。面對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略一盤棋，激光加工技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置必須與學(xué)校專業(yè)發(fā)展同步，切合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大局，讓教材開發(fā)和課程設(shè)置具有鮮明的為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)的辦學(xué)特色。只有把統(tǒng)一性和地方性有效結(jié)合，才能適應(yīng)社會(huì)需求，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

課程設(shè)置要與師資隊(duì)伍的建設(shè)相結(jié)合

激光加工范文2

關(guān)鍵詞 激光加工技術(shù)；鈑金工藝；應(yīng)用

中圖分類號(hào) TG3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)051-0111-01

1 激光與激光切割機(jī)

激光是相干光其中一種，具有最佳的單色性能、超高的亮度以及巨大的能量密度，同時(shí)具備良好的方向性。激光具有獨(dú)特的特點(diǎn)，因而被廣泛地應(yīng)用于主要有激光打標(biāo)、激光光譜、激光測距、激光雷達(dá)、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光快速成型、激光成像等等，同時(shí)在這些領(lǐng)域上都有廣大的應(yīng)用空間以及發(fā)展?jié)摿Α＜す饧庸ぜ夹g(shù)在鈑金加工工藝中具有很重要的位置，大大提高了鈑金工藝的勞動(dòng)生產(chǎn)率，推動(dòng)了鈑金工藝的發(fā)展。在鈑金加工中，使用激光切割機(jī)可以大大地縮減加工的周期，提高加工精度，加快產(chǎn)品的開發(fā)速度，同時(shí)也降低了成本，這些優(yōu)點(diǎn)被眾多制造企業(yè)關(guān)注，且逐漸在鈑金加工中采用激光切割機(jī)。在鈑金加工中，激光切割機(jī)可以縮短加工周期、提高加工精度、省略更換沖壓模具這一項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)而可以對(duì)更多高度復(fù)雜的零件進(jìn)行高精度加工，在鈑金加工中被廣泛的應(yīng)用。

2 激光切割的原理

其具體原理是：激光切割機(jī)把激光聚焦在需要加工的材料表面上的任意一點(diǎn)，激光的光能則在這一點(diǎn)上轉(zhuǎn)換為熱能，在非常短的時(shí)間之內(nèi)，激光照射點(diǎn)的溫度會(huì)急速升高，到達(dá)材料的熔點(diǎn)，之后升至其沸點(diǎn)，材料開始融化，然后氣化，之后這一激光照射點(diǎn)就會(huì)變成一個(gè)小孔；這時(shí)候激光切割機(jī)已設(shè)定好移動(dòng)的路徑，激光束則在激光切割機(jī)的控制之下順著設(shè)定路徑開始移動(dòng)，在這一過程中，被切割材料的表面會(huì)出現(xiàn)液化、氣化的變化，并且激光束經(jīng)過的路徑會(huì)遺留下一道細(xì)長的縫隙。

3 激光切割在薄板加工中的應(yīng)用

3.1 以軟件優(yōu)勢來增強(qiáng)薄板材料的利用率

AMADA的激光切割機(jī)的編程軟件是AM-LASER，其CAD工作平臺(tái)采用的是CADKEY7.0，并且以Lnest以及旋轉(zhuǎn)支撐等功能進(jìn)行輔助。Lnest可以在定尺材料上對(duì)厚度相同的不同零件進(jìn)行優(yōu)化排列，利用此功能，激光切割薄板可以省去開料這一道工序，減少工時(shí)，同時(shí)也有效地降低材料裝夾的次數(shù)。瑞士百超的激光切割機(jī)采用的是“飛行光路”這一較為先進(jìn)的原理，需要加工的板材則不用夾緊，沒有存在加工死區(qū)，同時(shí)加工的速度大大的提高；編制切割方案的時(shí)候，必須按照生產(chǎn)計(jì)劃將料厚相同但類型不同的多排列在定尺材料之上，以此增強(qiáng)材料的利用率。

3.2 有效減少模具的數(shù)量，提高產(chǎn)品開發(fā)的速度

近幾年來，在紡織機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中，少切削、無切削及鈑金件占據(jù)的比重逐漸增大。然而，目前的市場競爭十分激烈，如何滿足用戶相對(duì)較小但是批量又很多的的品種盡快交換的要求，這是每一個(gè)企業(yè)所面臨的很大難題。如果工藝設(shè)備過于落后，那么每一項(xiàng)鈑金類零件在落料生產(chǎn)工序中則會(huì)花費(fèi)大量的工作時(shí)間。絕大多數(shù)落料都要用到模具，而模具的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)都需要一定的時(shí)間；另外，新產(chǎn)品的出現(xiàn)都是要經(jīng)過單件小批量地生產(chǎn)，而且零件還會(huì)依據(jù)試制情況的變化做出相應(yīng)的改變與調(diào)整，如此，利用模具則大大增加了成本。而采用激光切割落料，無需利用到模具，節(jié)省大量的模具投入，加大縮短了生產(chǎn)的準(zhǔn)備時(shí)間，加快了產(chǎn)品開發(fā)的速度。如今的市場瞬間萬變，產(chǎn)品開發(fā)的速度越快就越能提前占領(lǐng)市場。激光切割沖壓零件還可以確保模具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。落料是拉伸成型的前道工序，其落料尺寸通常要進(jìn)行修正。然而利用激光切割出的沖壓零件在成形模上試加工，可以比較準(zhǔn)確地制定出落料模的尺寸大小，為今后進(jìn)行大批量生產(chǎn)做

基礎(chǔ)。

3.3 激光切割技術(shù)比傳統(tǒng)加工技術(shù)更具成本優(yōu)勢

激光束都是以點(diǎn)的形式存在，因此在二維平面加工中具有很大的柔性化。激光切割機(jī)加工過程中，只有切割頭進(jìn)行移動(dòng)，但工件則是靜止，無需設(shè)置微連接，有助于激光在切割加工過程中比較簡便。它的計(jì)算機(jī)CAM系統(tǒng)不需要進(jìn)行單個(gè)零件的加工工藝的制作，僅僅需要把排樣的結(jié)果以及切割的路線進(jìn)行優(yōu)化即可，然后啟動(dòng)激光發(fā)生就可以加工。但是，在復(fù)合機(jī)當(dāng)中，則需要進(jìn)行模具設(shè)置、激光切割路線的預(yù)設(shè)以及微連接部位的設(shè)定，之后才可以進(jìn)行下一步的加工。由此對(duì)比，激光切割機(jī)與復(fù)合機(jī)比較，激光切割機(jī)的工藝工序準(zhǔn)備工作時(shí)間大大的減少。在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，復(fù)合機(jī)在加工的時(shí)候，由于夾鉗拖動(dòng)工件以及模具存在一些落料量，因此在原材料上則會(huì)出現(xiàn)加工死區(qū)，然而激光切割機(jī)進(jìn)行切割時(shí)于工件靜止，因而沒有出現(xiàn)死區(qū)，從而提高了原材料的利用率，有效降低了單件工件所消耗的原材料成本。近幾年來，激光切割的加工精度逐漸提高，很多工件不需要利用精加工工序也可以直接達(dá)到設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，極大地簡化一些加工工序，降低了單件的加工成本。同時(shí)，由于激光切割機(jī)切割速度的快速提高，極大地減少了工件的加工時(shí)間，同時(shí)操作人員的個(gè)人生產(chǎn)效率也得到很大的提高。

3.4 激光切割所加工產(chǎn)品的精度進(jìn)一步提高

由于激光切割加工速度不斷提升，促使工件的加工熱所影響的范圍逐漸減小，整個(gè)工件在切割加工中所出現(xiàn)的熱變形量也隨之減小。同時(shí)，由于二氧化碳激光發(fā)生器的穩(wěn)定性能逐漸提高，也促使激光切割面的光潔度隨之增強(qiáng)。另外，工件靜止的加工方式大大減少了振動(dòng)。由于激光切割加工的精度水平的不斷提高，使得激光切割加工的農(nóng)機(jī)板金件也逐漸發(fā)生改變，由原來的低精度件逐漸轉(zhuǎn)向高精度件發(fā)展。從生產(chǎn)實(shí)際情況來看，原先復(fù)合機(jī)APELIOⅡ357通常是加工材料厚度低于2 mm的比較薄的零件，主要加工的是紡機(jī)的外包容件。而現(xiàn)在激光切割機(jī)既可以加工上述的零件，又可以加工材料厚度于3 mm-4 mm或者是大于6 mm的中厚零件。這類零件大多數(shù)是結(jié)構(gòu)件、傳動(dòng)件以及主要的工作件，

對(duì)于加工精度的要求比較高，其中，有一部分的零件已經(jīng)接近精加工件的精度要求。采用激光切割的加工零件，不僅具備變形量小、加工面光潔度高的特點(diǎn)，同時(shí)還有工毛刺小甚至沒有、零件的尺寸大小一致性好等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械的裝配尺寸精度控制中具有重大的作用。

3.5 增強(qiáng)產(chǎn)品的技術(shù)含量，提高企業(yè)的競爭力

激光切割可以加工一些通常方法都比較難加工的零件，例如染整機(jī)這一系列中絕大多數(shù)不銹鋼箱體，它上面有很多不一樣的孔，由于箱體比較大，以普通加工方法很難進(jìn)行加工，然而激光切割完全可以滿足這一類的要求，而且加工同一零件所用的時(shí)間很短，準(zhǔn)確性極高。產(chǎn)品的技術(shù)含量也不斷地提高，因此市場競爭力也隨著增強(qiáng)。

4 結(jié)束語

激光切割在生產(chǎn)制造中具有廣闊的應(yīng)用前景，是鈑金加工工藝中另一種新的且實(shí)用的加工方法。從國外引進(jìn)的激光切割機(jī)與AMADA比較具有獨(dú)特的優(yōu)勢，主要有以下幾點(diǎn)新的提高：①加工速度非常快速，成倍的提高，其綜合效率明顯提高，甚至高于數(shù)控沖床；②節(jié)省大量的材料。工件無需夾緊，也沒有加工死區(qū)；③切割頭更換十分簡便快捷。不用任何工具，幾秒之內(nèi)即可進(jìn)行更換，所有的管道以及電路都內(nèi)置于切割頭的后部；④軟件操作界面非常好；⑤可以交換工作臺(tái)系統(tǒng)。應(yīng)用第二個(gè)工作臺(tái)，切割過程中可以進(jìn)行人工上料，可以人工卸料，生產(chǎn)效率提高50%；⑥能夠高速地加工出尖角以及小圓角；通過光纖高速將數(shù)據(jù)傳遞，可以有效地實(shí)現(xiàn)切割速度于激光功率進(jìn)行同步控制。

參考文獻(xiàn)

[1]李鈺,馬繼山.鈑金件快速精確加工中的激光切割工藝分析[J].火箭推進(jìn),2009:66.

[2]王延,劉紅,王東華.激光加工在鈑金車間的應(yīng)用分析[J].科技傳播,2012,01:91.

激光加工范文3

關(guān)鍵詞：激光加工，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造

 

1.激光加工技術(shù)概述

激光加工技術(shù)是一種高度柔性和智能化的先進(jìn)加工技術(shù), 它集成了CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果, 技術(shù)涉及范圍廣。激光加工技術(shù)是指各種以高能密度激光束為手段, 通過激光束與材料之間的物理和化學(xué)等作用, 實(shí)現(xiàn)改變物質(zhì)形態(tài)或性質(zhì)的先進(jìn)材料加工技術(shù)。激光加工涉及激光物理、材料、電子、機(jī)械和工程傳熱等多門學(xué)科, 綜合了激光、制造、控制和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多項(xiàng)技術(shù), 已成為多學(xué)科交叉和多技術(shù)綜合的一種典型的先進(jìn)制造技術(shù)。激光加工具有非接觸、無污染、熱影響區(qū)域小、加工精度高以及可選區(qū)加工等特點(diǎn), 而且在特定的加工情況下是其他制造方法不可替代的。因此, 激光加工技術(shù)在許多行業(yè)中都得到了重要而廣泛的應(yīng)用。由于其獨(dú)特的性能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用, 在誘變育種、增強(qiáng)種子活力、促進(jìn)生長發(fā)育、提高產(chǎn)量和品質(zhì)、平地整地、提高節(jié)水灌溉能力、防治病蟲害等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

2.激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用

21世紀(jì)是一個(gè)以信息、生物等高科技為支柱的知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代, 我國農(nóng)業(yè)只有加快現(xiàn)代化進(jìn)程, 才能在國際競爭中立于不敗之地。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)少不了農(nóng)業(yè)機(jī)械的支持, 制造技術(shù)成為其重要的組成部分。當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)械由于其自身應(yīng)用的特點(diǎn)和工作對(duì)象的復(fù)雜性, 尤其是農(nóng)機(jī)制造行業(yè)的設(shè)計(jì)加工手段比較落后, 使其創(chuàng)新少, 新產(chǎn)品開發(fā)周期長, 成本高,制造質(zhì)量比較粗糙, 產(chǎn)品壽命相對(duì)較短。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。為了大力提高農(nóng)機(jī)的制造技術(shù), 并與其他機(jī)械制造業(yè)平行發(fā)展, 必須加大激光等先進(jìn)制造技術(shù)在農(nóng)業(yè)制造中的應(yīng)用力度, 提高農(nóng)機(jī)制造企業(yè)的現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)水平。

2.1激光快速成型技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用

快速成型技術(shù)即直接根據(jù)CAD模型快速生產(chǎn)樣件或零件的技術(shù)總稱。它集成了技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、撒光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果, 是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分 。其原理產(chǎn)品三維CAD模型一分層離散—按離散后的平面幾何信息逐層加工堆積原材料生成實(shí)體模型。它能根據(jù)CAD模型電子模型自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想物化為具有一定功能的原型或直接制造零件, 在不同模具和工具的條件下生成幾乎任意復(fù)雜的零部件, 解決了從設(shè)計(jì)到制造的快速對(duì)接問題。因此, 該技術(shù)可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速評(píng)價(jià)及修改, 有效地縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期, 降低了開發(fā)成本, 滿足了當(dāng)今競爭日益激烈的市場對(duì)新產(chǎn)品快速開發(fā)和快速制造的要求, 提高了產(chǎn)品的市場競爭力和企業(yè)的綜合競爭能力。其中, 激光選區(qū)燒結(jié)是快速成型制造中的重要工藝方法之一。這種制造方法具有成型速度快、精度高、表面質(zhì)量好、后置處理簡單和省時(shí)等特點(diǎn), 是一個(gè)具有生命力的技術(shù), 為制造技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了一種新方法。

農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)過程具有特殊性。零件多具有較復(fù)雜的形狀, 如耕地機(jī)械、整地機(jī)械和收獲機(jī)械等。此外, 復(fù)雜曲面較多, 如犁體曲面、旋耕機(jī)旋刀、水泵葉輪和送料螺旋等, 而且根據(jù)具體的生產(chǎn)情況不同, 其形狀還需相應(yīng)調(diào)整。因此,利用傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法研制這種農(nóng)業(yè)機(jī)械零件, 不僅研制開發(fā)時(shí)間長, 加工工藝復(fù)雜, 而且很難達(dá)到理想的效果。運(yùn)用先進(jìn)的激光快速成型集成技術(shù), 不僅大大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期, 降低開發(fā)成本, 而且制造質(zhì)量也優(yōu)于傳統(tǒng)制造方法。

2.2激光表面強(qiáng)化與熱處理技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用

激光表面強(qiáng)化與熱處理技術(shù)是一種新型的材料表面處理技術(shù)。激光表面強(qiáng)化技術(shù)的原理是利用激光穿透能力極強(qiáng)的特點(diǎn),當(dāng)把金屬表面加熱到僅低于熔點(diǎn)的臨界轉(zhuǎn)變溫度時(shí), 其表面迅速奧氏體化, 然后急速自冷淬火, 金屬表面迅速被強(qiáng)化川。激光熱處理是傳統(tǒng)熱處理技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充, 它可以解決其他表面處理方法無法解決或不好解決的材料強(qiáng)化問題。經(jīng)過激光處理后, 可以提高其抗磨損、抗疲勞、耐腐蝕和防氧化等性能, 延長其使用壽命。總之, 激光表面技術(shù)對(duì)于提高零部件的表面綜合機(jī)械物理性能, 改善產(chǎn)品的性能、使用壽命,增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭能力起著至關(guān)重要的作用。

農(nóng)業(yè)機(jī)械量大面廣, 種類繁多, 每年由于表面破壞和失效帶來的損失非常巨大。資料表明, 農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的失效破壞,約60%有是由零件表面的腐蝕和磨損造成的。如耕作、播種和收獲機(jī)械的許多零部件, 直接與土壤接觸, 其腐蝕和磨損相當(dāng)嚴(yán)重, 導(dǎo)致故障增多、生產(chǎn)率下降, 作業(yè)成本明顯上升。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。農(nóng)用動(dòng)力中的氣缸、氣門、曲軸, 因磨損和腐蝕常會(huì)導(dǎo)致功率下降, 污染增加。各種農(nóng)用泵、風(fēng)機(jī)和葉片在表面磨損后, 工作性能下降, 壽命降低。因此, 在農(nóng)機(jī)行業(yè)中大力推廣先進(jìn)、實(shí)用的表面技術(shù), 可顯著提高零部件的抗氧化、耐腐蝕、耐磨損和耐疲勞性能, 能最大限度地延長農(nóng)機(jī)具的使用壽命己對(duì)于已損壞的產(chǎn)品, 采用表面修復(fù)工藝, 可大大節(jié)省資金,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

此外, 激光熱處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造行業(yè)應(yīng)用極為廣泛, 在許多關(guān)鍵零件上如缸體、缸套、曲軸、凸輪軸、排氣閥、農(nóng)技服務(wù)年閥座或活塞環(huán)等幾乎都可以采用激光熱處理。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中, 機(jī)器的工作條件是多種多樣的, 有些機(jī)器犁、中耕機(jī)、播種機(jī)和收割機(jī)直接在磨料介質(zhì)中工作, 使許多零件磨損很快。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。另一方面, 為了獲得足夠的強(qiáng)度, 機(jī)器的材料用量較大,不僅浪費(fèi)材料, 而且顯得笨重。對(duì)于此類零件, 激光硬化處理后的硬度比常規(guī)淬火硬度高5%一20%, 激光合金化可以根據(jù)要求選擇加人新材料, 形成以基材為基礎(chǔ)的新合金層,以獲得滿意的性能。此外, 由于處理后性能的提高, 可以選用低性能的基材, 從而減少了基材的質(zhì)量。

2.3激光技術(shù)在農(nóng)機(jī)零件修復(fù)中的應(yīng)用

激光技術(shù)在農(nóng)機(jī)零件修復(fù)中主要是應(yīng)用激光熔覆技術(shù)。激光熔覆技術(shù)是一種新型的表面改性技術(shù), 是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時(shí)熔化, 并快速凝固后形成稀釋度極低, 與基體成冶金結(jié)合的表面涂層, 顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法, 從而達(dá)到表面改性或修復(fù)的目的, 既滿足了對(duì)材料表面特定性能的要求, 又節(jié)約了大量的貴重元素。與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比, 激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結(jié)合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點(diǎn)。

因此, 激光熔覆技術(shù)可以提高材料表面的耐磨與耐蝕等性能, 主要用于零件磨損后的修復(fù)及增強(qiáng)新制造零件的性能。對(duì)于重要零件如農(nóng)機(jī)中的汽缸套和活塞等,由于工作量大, 高溫、高壓、侵蝕以及不同程度的摩擦, 其磨損量是很大的, 零件需要定期報(bào)廢和更換。對(duì)于耕地機(jī)械、整地機(jī)械和收割機(jī)械如犁、中耕機(jī)、播種機(jī)和收割機(jī),作業(yè)時(shí)局部磨損很快, 零件報(bào)廢是因?yàn)榫植康膿p壞。為了提高零件的使用壽命, 修復(fù)工作有著極大的意義。激光加工具有選區(qū)作用的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn), 而且激光熔覆可以方便地修復(fù)磨損部位, 使零件不因?yàn)榫植繐p壞而報(bào)廢, 提高了零件的可靠性和使用壽命,在投人費(fèi)用最小的情況下重新達(dá)到更佳的性能要求。此外,用激光對(duì)模具進(jìn)行修復(fù), 可以大大提高模具的壽命, 又不受形狀和尺寸的限制, 在農(nóng)機(jī)制造中也應(yīng)大力推廣和采用。

3.激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中應(yīng)用現(xiàn)狀及前景

3.1激光加工技術(shù)在農(nóng)機(jī)制造中的應(yīng)用在我國尚不普遍, 主要是該行業(yè)對(duì)激光技術(shù)的應(yīng)用還存在不同程度的神秘感和偏見。另外, 對(duì)激光技術(shù)的宣傳也不夠, 缺乏實(shí)踐。因此, 農(nóng)機(jī)企業(yè)應(yīng)盡快引進(jìn)吸收工業(yè)生產(chǎn)中成熟的科研成果,利用好工業(yè)中已建立的多功能激光加工中心, 使其為更多的農(nóng)機(jī)企業(yè)服務(wù)。

3.2激光加工技術(shù)的引人可以大幅度提升農(nóng)業(yè)機(jī)械的制造水平。但對(duì)加工類型的選擇及激光器的使用, 要從基礎(chǔ)做起, 只有在充分掌握這種先進(jìn)加工方法的情況下, 才能更好地改進(jìn)傳統(tǒng)工藝, 發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢。激光加工技術(shù)集成了CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)和材料技術(shù)等現(xiàn)代科技成果,技術(shù)涉及范圍廣。因此, 農(nóng)機(jī)企業(yè)在上激光制造項(xiàng)目時(shí), 一定要分析企業(yè)自身?xiàng)l件和需求, 向其他機(jī)械企業(yè)咨詢, 看準(zhǔn)方向, 找到結(jié)合點(diǎn), 循序漸進(jìn)地進(jìn)行。

3.3近年來, 大功率激光器和輔助設(shè)備的制造技術(shù)日益提高, 其基礎(chǔ)理論及生產(chǎn)技術(shù)日益成熟, 與其他加工設(shè)備相比, 大功率激光器的價(jià)格也不是很高。因此, 激光加工技術(shù)

在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用具備了一定的外部條件。另外, 隨著農(nóng)業(yè)工業(yè)化的決速發(fā)展, 農(nóng)業(yè)制造企業(yè)的實(shí)力明顯增強(qiáng), 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高, 為激光加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用提供了內(nèi)部動(dòng)力和條件。因此, 目前激光加工技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造中的應(yīng)用具備了條件。從農(nóng)機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域來看,快速成型、熔覆及熱處理是激光加工技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容。

激光加工范文4

關(guān)鍵詞 鈑金加工；激光切割機(jī)；原理與特點(diǎn)

中圖分類號(hào)TG93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）73-0125-02

據(jù)相關(guān)工業(yè)加工技術(shù)的數(shù)據(jù)研究表明，激光切割作為激光加工行業(yè)中的一項(xiàng)最重要的切割技術(shù)工藝，其占有比例可以達(dá)到70%，可見其應(yīng)用的廣泛和重要。激光切割技術(shù)是激光加工工藝中比較重要的一部分，它也是世界上公認(rèn)的比較先進(jìn)的切割工藝之一。隨著社會(huì)生產(chǎn)的不斷發(fā)展以及工業(yè)加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，激光切割技術(shù)也在隨之快速的發(fā)展與進(jìn)步，其在鈑金加工中的應(yīng)用也越來越廣泛，并發(fā)揮著其他工藝無法比擬的作用。

1 激光切割機(jī)及其相關(guān)原理概述

1）激光：作為一種相干光，它具有極好的單色性能、極高的亮度、較高的能量密、以及優(yōu)秀的方向性等優(yōu)勢特點(diǎn)，在工業(yè)加工中它被廣泛地應(yīng)用于激光切割、打孔、焊接以及打標(biāo)等多方面，同時(shí)具有較大的發(fā)展空間與開發(fā)潛力；2）激光切割機(jī)：能夠廣泛并普遍被應(yīng)用于切割普通鋼板、硬質(zhì)合金和不銹鋼等諸多金屬性質(zhì)材料，以及陶瓷、玻璃、纖維板等諸多非金屬性質(zhì)物質(zhì)。激光切割機(jī)的工作體系主要分為三大重要部分：機(jī)床主機(jī)、激光器以及控制系統(tǒng)。作為整個(gè)體系的中樞部分，控制系統(tǒng)主管并協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的正常工作，其主要任務(wù)在于協(xié)調(diào)并控制加工的軌跡、控制焦點(diǎn)的位置，同時(shí)注重與機(jī)、光、電等整體的調(diào)和；3）激光切割的原理：經(jīng)過聚焦后的激光束對(duì)無論怎樣堅(jiān)硬的材料都能發(fā)生上萬度的高溫，促使材料能夠在瞬間熔化與蒸發(fā)，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，達(dá)到使熔化的物質(zhì)能夠以爆炸性的方式一瞬間噴射并去除的目的。正是由于這一特殊性質(zhì)，激光切割機(jī)可以將激光束聚焦在要被加工的材料表面的某個(gè)點(diǎn)上，引發(fā)并促使激光從光能到熱能的轉(zhuǎn)換，同時(shí)在幾微妙的超短時(shí)間內(nèi)，使激光束聚集點(diǎn)的溫度快速升高至材料的熔點(diǎn)，再升高到沸點(diǎn)，使材料達(dá)到氣化的狀態(tài)，隨后形成一個(gè)小孔洞。另一方面，激光束在激光切割機(jī)的控制與操作下，按照其預(yù)設(shè)的移動(dòng)路徑進(jìn)行變化。在整個(gè)過程中，待加工材料的表面持續(xù)不斷的發(fā)生液化、氣化現(xiàn)象，并隨之在激光經(jīng)過的路程留下既細(xì)又長的一道割縫。

2 激光切割技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

激光切割的速度極快、切縫較小、切口部分光滑且整齊、總體的切割質(zhì)量較好等。與傳統(tǒng)切割技術(shù)相比較，激光切割技術(shù)不存在對(duì)刀具的嚴(yán)重磨損；切割表面的熱量范圍影響比較小；切割的應(yīng)用范圍較大，不受形狀等方面的限制，比較容易實(shí)現(xiàn)數(shù)控化；實(shí)施復(fù)雜加工的時(shí)候，能夠不借助模具的支持并依然保持高質(zhì)量、高精度的完成各種鈑金加工工作。因此，很多工業(yè)制造單位已經(jīng)開始關(guān)注激光切割技術(shù)的重要作用，且在鈑金加工中逐漸積極的應(yīng)用激光切割技術(shù)。

3 激光切割技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀

我國的工業(yè)加工體系中，激光技術(shù)主要被應(yīng)用在切割、焊接、標(biāo)記以及熱處理等加工方面。我國激光切割工業(yè)的起步雖然并未晚于西方國家很多，但由于自身的基礎(chǔ)較差，所以激光加工技術(shù)還未能實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，且激光加工工業(yè)的整體發(fā)展水平與先進(jìn)國家仍然存在較大的差距。激光切割技術(shù)是激光加工工業(yè)中最早、最多應(yīng)用的一種加工技藝，其存在、應(yīng)用與推廣皆有很大的開發(fā)空間。隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展以及工業(yè)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，越來越多的鈑金加工領(lǐng)域需要開發(fā)，更多的工業(yè)城市需要建立加工技術(shù)中心，以提高經(jīng)濟(jì)效益。

4 激光切割機(jī)在鈑金加工中的實(shí)際應(yīng)用及優(yōu)勢

1）激光切割能夠有效的利用編程軟件的優(yōu)點(diǎn)，極大的提高薄板型材料的利用率，減少材料的使用與浪費(fèi)，同時(shí)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度與力度，達(dá)到理想的效果。另一方面，優(yōu)化排料的這一功能性，可以省略薄板切割的開料環(huán)節(jié)，有效的降低材料的裝夾，減少加工輔助的時(shí)間。因此，促使切割方案更合理的安排，有效的提高加工效率及材料的節(jié)省；2）在日益發(fā)展的市場環(huán)境中，產(chǎn)品的開發(fā)速度即意味著市場。激光切割機(jī)的應(yīng)用，可以有效的減少模具的使用數(shù)量，節(jié)省新產(chǎn)品的開發(fā)周期，促進(jìn)其開發(fā)的速度與腳步。零件經(jīng)過激光切割后的質(zhì)量良好，且生產(chǎn)效率明顯提高，有助于小批量的生產(chǎn)，強(qiáng)而有力的保障了產(chǎn)品開發(fā)周期日漸縮短的市場氛圍，而激光切割的應(yīng)用可以對(duì)落料模的尺寸大小進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，為日后的大批量生產(chǎn)鋪墊下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；3）鈑金加工作業(yè)中，幾乎所有的板件痘需要在激光切割機(jī)上一次成形作業(yè)，并進(jìn)行直接的焊接合套，所以激光切割機(jī)的應(yīng)用減少了工序與工期，有效的提高工作效率，能夠?qū)崿F(xiàn)工人勞動(dòng)強(qiáng)度與加工成本的雙重優(yōu)化與降低，同時(shí)促進(jìn)工作環(huán)境的優(yōu)化，極大的提高研發(fā)速度與進(jìn)度，減少模具投入，有效的降低成本；4）激光切割機(jī)在鈑金加工中干的普遍應(yīng)用，能夠有效的縮短新產(chǎn)品等的加工與制造周期，極大的減少模具的投入等；極大的提高工人的加工速率，省去不必要的加工程序；同時(shí)，激光切割機(jī)在工業(yè)加工中的廣泛應(yīng)用，能夠有效的加工各種復(fù)雜的零件，提高精確度，有助于直接縮短加工周期、提高加工的精準(zhǔn)度、略去沖壓模具的更換程序，有效的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

5 結(jié)論

總之，激光切割機(jī)在諸多領(lǐng)域中都得到良好且廣泛地應(yīng)用，尤其是在鈑金加工中作為一種新的技術(shù)工藝方式，激光切割更是大大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。未來，激光切割技術(shù)在生產(chǎn)與生活中也一定會(huì)獲得更多的肯定，其應(yīng)用前景與發(fā)展前景均十分廣泛。隨著社會(huì)工業(yè)的不斷發(fā)展以及激光加工技術(shù)的進(jìn)步，激光切割技術(shù)必然會(huì)成為鈑金加工技術(shù)應(yīng)用中的重要加工手段，因此，值得廣大同行的關(guān)注與重視，在實(shí)際生產(chǎn)中予以大力的推廣。

參考文獻(xiàn)

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[2]湯堅(jiān)，吳忠平.激光切割在鈑金加工中的應(yīng)用[J].紡織機(jī)械，2001(6)：44-45.

激光加工范文5

關(guān)鍵詞：激光設(shè)備及加工控制；課程開發(fā)；工作過程

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2014）02-0070-02

基金項(xiàng)目：本文系武漢市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“基于工作過程的‘激光設(shè)備及加工控制’課程開發(fā)研究”（編號(hào)：2012C181）的階段性成果。

《激光設(shè)備及加工控制》是激光加工技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程。該課程主要是通過對(duì)激光設(shè)備電氣控制技術(shù)的學(xué)習(xí)和技能實(shí)訓(xùn)，其綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)，要求學(xué)生掌握激光加工設(shè)備電控系統(tǒng)工作原理和工作過程，獲得必要的崗位技能和相關(guān)的激光器裝配工職業(yè)資格證書。

一、課程目標(biāo)定位

基于工作過程的《激光設(shè)備及加工控制》課程開發(fā)是激光加工技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)與改革的切入點(diǎn)。為了開發(fā)建設(shè)好該課程，能夠更好地掌握企業(yè)對(duì)激光設(shè)備及加工控制人才的需求情況，對(duì)企業(yè)進(jìn)行了行業(yè)分析和崗位企業(yè)調(diào)研，確立了掌握激光設(shè)備電氣控制技術(shù)相關(guān)知識(shí)和技能是激光加工設(shè)備企業(yè)從業(yè)人員的基本要求，將課程目標(biāo)定位為知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)，如表1。

二、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

《激光設(shè)備及加工控制》課程屬于激光加工技術(shù)專業(yè)。根據(jù)該專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程的內(nèi)容主要以滿足職業(yè)崗位能力對(duì)電控技術(shù)應(yīng)用能力的需求為依據(jù)確定課程內(nèi)容，將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為5個(gè)綜合學(xué)習(xí)情境，主要是根據(jù)企業(yè)不同崗位典型的工作任務(wù)進(jìn)行構(gòu)建。每一個(gè)學(xué)習(xí)情境都是完整的工作過程，子學(xué)習(xí)情境訓(xùn)練學(xué)生的單項(xiàng)知識(shí)，綜合學(xué)習(xí)情境訓(xùn)練學(xué)生的綜合應(yīng)用能力；學(xué)習(xí)情境對(duì)應(yīng)低級(jí)、中級(jí)、高級(jí)不同的工作崗位，任務(wù)難度逐步提高；學(xué)習(xí)情境可擴(kuò)展、重組、更新；每個(gè)學(xué)習(xí)情鏡對(duì)應(yīng)有課內(nèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和工作任務(wù)。

《激光設(shè)備及加工控制》課程的教學(xué)內(nèi)容主要包括理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和集中實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。理論教學(xué)由12個(gè)子學(xué)習(xí)情鏡構(gòu)成，共32個(gè)學(xué)時(shí)，如表2；實(shí)踐教學(xué)由16個(gè)子學(xué)習(xí)情鏡構(gòu)成，共92學(xué)時(shí)，如表3。

三、教學(xué)方法

演講法：以多媒體教學(xué)的形式講授單項(xiàng)知識(shí)點(diǎn)，主要是理論知識(shí)的講解。

案例分析法：根據(jù)激光設(shè)備及加工控制課程對(duì)分析設(shè)計(jì)能力要求較強(qiáng)的特點(diǎn)，分析電路設(shè)計(jì)的實(shí)際案例，通過案例邊討論邊學(xué)習(xí)。

演示教學(xué)法：演示設(shè)備操作和軟件使用。采用設(shè)備現(xiàn)場或企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場學(xué)習(xí)的方法，學(xué)生具有較高的積極性，無論是理論知識(shí)的掌握或?qū)嵺`技能的培養(yǎng)都有實(shí)踐環(huán)境作支撐。

問題引導(dǎo)法：通過問題引導(dǎo)學(xué)生掌握教學(xué)重點(diǎn)。

討論式教學(xué)法：以小組為單位完成一項(xiàng)典型工作任務(wù)，學(xué)生通過團(tuán)結(jié)協(xié)作共同解決問題，小組長負(fù)責(zé)，鍛煉學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)和組織協(xié)調(diào)能力。

項(xiàng)目教學(xué)法：以小組為單位進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施，包括目標(biāo)設(shè)定、制定計(jì)劃，具體實(shí)施、項(xiàng)目檢查、分析評(píng)價(jià)5個(gè)步驟。

四、課程考核

課程的考核理實(shí)一體化教學(xué)占60%，包括平時(shí)成績、作業(yè)占6%，課堂表現(xiàn)占6%，期末考試占24%，實(shí)訓(xùn)考核占24%；集中實(shí)踐教學(xué)包含四個(gè)方面，占40%，其中項(xiàng)目制定占8%，項(xiàng)目實(shí)施占20%，實(shí)訓(xùn)報(bào)告2%，職業(yè)素養(yǎng)占10%，按量化指標(biāo)對(duì)過程和結(jié)果實(shí)施考核，給出評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)分A、B、C三個(gè)等級(jí)。而對(duì)于小部分不能完成的情況，對(duì)問題進(jìn)行分析，并且進(jìn)行指導(dǎo)，最終使學(xué)生能夠達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)。

五、特色與創(chuàng)新

本課程是校企合作開發(fā)的基于工作過程的課程，是與激光公司聯(lián)合開辦的訂單培養(yǎng)班――激光制造與加工班的教學(xué)實(shí)踐中提煉出來的，課程內(nèi)容來源于激光企業(yè)實(shí)際案例。

1.課程內(nèi)容獨(dú)特，崗位針對(duì)性強(qiáng)。作為伴隨激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的高職新專業(yè)激光加工技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，“激光設(shè)備及加工控制”通過緊密依托國內(nèi)快速發(fā)展的激光產(chǎn)業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)直接面向激光設(shè)備生產(chǎn)，使用企業(yè)的電氣控制、設(shè)計(jì)崗位，崗位針對(duì)性強(qiáng)。

2.每個(gè)學(xué)習(xí)情境都是獨(dú)立的工作任務(wù)。實(shí)施了融教、學(xué)、做為一體的基于工作過程的學(xué)習(xí)情境課程教學(xué)模式，每一個(gè)學(xué)習(xí)情境都是實(shí)際的工作任務(wù)，學(xué)生在相關(guān)企業(yè)就業(yè)不需要培訓(xùn)，可直接上崗。

3.教材來源于實(shí)際應(yīng)用案例，由企業(yè)工程技術(shù)人員與專業(yè)教師共同完成。教材來源于激光企業(yè)產(chǎn)品說明書，實(shí)際應(yīng)用案例，培訓(xùn)手冊，等等。

4.課程內(nèi)容開放，實(shí)時(shí)更新。課程內(nèi)容采取模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)激光設(shè)備的技術(shù)發(fā)展不斷組合，實(shí)時(shí)更新，具有較強(qiáng)的開放性。

5.課程評(píng)價(jià)三位一體。通過多種形式的考核方法，激勵(lì)學(xué)生全面均衡發(fā)展，課程評(píng)價(jià)集知識(shí)、能力、素質(zhì)為一體。

參考文獻(xiàn)：

[1]王中林.高職激光加工技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)[J].職業(yè)技術(shù)教育，2010，（20）.

[2]徐涵.以工作過程為導(dǎo)向的職業(yè)教育[J].職業(yè)技術(shù)教育，2007，（34）.

激光加工范文6

【關(guān)鍵詞】激光切割；正交試驗(yàn)；表面質(zhì)量

Research on Surface Quality of Solid Laser Cutting？Processing

GOU Gang LIU Yong ZHANG Xue-juan

（school of Mechanical Engineering &Automation，Xihua University，Chengdu Sichuan，610039，China）

【Abstract】Laser cutting is playing an important role in the field of machinery industry， sheet metal， hardware and electronics industries， etc. Through the analysis of the orthogonal test， the author discussed the influence of pulse width， discharge voltage， pulse frequency and cutting speed on surface quality when the other conditions are invariable， and found the primary and secondary factors and optimal parameter combination affecting surface quality.It is helpful to seek better technology parameter for production and the theory research.

【Key words】Laser cutting； Orthogonal experiment； Surface quality

激光加工是一門發(fā)展迅猛的特種加工技術(shù)，它具有高精度、高速度和高適應(yīng)性的特點(diǎn)，同時(shí)還具有切縫窄、加工柔性好、熱影響區(qū)小等優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)成為發(fā)展我國新興產(chǎn)業(yè)，改進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]。激光切割加工是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的熱加工過程，影響因素非常多，而且各因素之間相互影響相互制約。如果加工時(shí)工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，則加工質(zhì)量必定會(huì)受到很大的影響。正確選擇切割參數(shù)對(duì)于提高零件質(zhì)量和生產(chǎn)效率以及減少加工成本具有重要意義[2]。目前切割參數(shù)主要集中在切割速度、激光功率和輔助氣壓上，一般情況下，激光功率和輔助氣壓都有相對(duì)穩(wěn)定的參考值。本文主要探討切割速度、脈沖寬度、脈沖頻率和放電電壓易調(diào)節(jié)工藝參數(shù)對(duì)切割質(zhì)量的影響。通過正交試驗(yàn)，找出這幾個(gè)參數(shù)的主次影響以及最優(yōu)組合。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)采用武漢金運(yùn)激光有限公司生產(chǎn)的KJG50330-500W-YAG金屬切割機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下：輸入功率12.5KW；最大輸出功率為500W；調(diào)制頻率1～500Hz；光束脈寬0.5～20ms；激光波長1.064um。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)選用Q235低碳鋼板，加工試樣厚度尺寸：δ=3mm，切割樣件平面尺寸：40mm×15mm。

1.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是研究多因素和多水平的一種設(shè)計(jì)方法，其根據(jù)正交性從全面的試驗(yàn)中選出具有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些點(diǎn)具備了“齊整可比，均勻分散”的特點(diǎn)，因此正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法[3]。如五邑大學(xué)的鄧祥明曾使用改進(jìn)的混合位級(jí)正交表L16（43×22）研究確定電火花線切割加工工藝參數(shù)[4]。本次采用正交試驗(yàn)，在其它條件一定的情況下，選擇輸入電壓、脈沖寬度、脈沖頻率和切割速度作為激光切割試驗(yàn)的因素。根據(jù)確定的4個(gè)因素和4個(gè)水平，采用L16（ 44 ），表頭設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)表頭設(shè)計(jì)

1.4 激光切割試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)隨機(jī)安排順序進(jìn)行16次加工試驗(yàn)，部分試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的極差分析

極差分析法又稱為直觀分析法，它具有直觀形象、簡單易懂、計(jì)算簡單等優(yōu)點(diǎn)，可以非常簡單的觀察分析出各試驗(yàn)因素水平變化對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響大小、重要程度、變化范圍，是正交試驗(yàn)結(jié)果分析最常用的方法[5]。根據(jù)極差分析方法，對(duì)正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析如表3所示。

表3 極差處理分析表

由極差分析表3可知，在本次實(shí)驗(yàn)的四個(gè)因素中，對(duì)表面質(zhì)量影響最大的是切割速度，其次是脈沖寬度，影響最小的是放電電壓。在加工中獲得最小表面粗糙度的最優(yōu)組合是A1B2C3D2。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方差分析

由于實(shí)驗(yàn)過程中往往存在誤差，而極差分析雖然能直觀形象地選擇出最優(yōu)參數(shù)組合，但不能區(qū)分出各因素水平不同而帶來的系統(tǒng)誤差和試驗(yàn)的隨機(jī)誤差。對(duì)于誤差較大或者精度要求比較高的試驗(yàn)，只采用極差分析而不考慮試驗(yàn)誤差的影響，就會(huì)給分析帶來困難，甚至可能影響試驗(yàn)結(jié)論。采用方差分析可以更準(zhǔn)確地分析出在各種因素作用下何種因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響較大[5]。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析如表4所示。

表4 方差分析表

通過方差分析表4可知，F(xiàn)c大于F0.9（3，3）=5.39，F(xiàn)B、FD大于F0.95（3，3）=9.28，因此因子C在α=0.1的顯著水平上顯著，B、D在α=0.05的顯著水平上顯著，因子A不顯著。即切割速度對(duì)表面質(zhì)量的影響最大，其次是脈沖寬度，輸入電壓的影響最小。這和極差分析的結(jié)果一致。

4 結(jié)語

在固體激光切割加工過程中，通過正交試驗(yàn)得到了不同加工參數(shù)（脈沖寬度、放電電壓、脈沖頻率和切割速度）對(duì)加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律，結(jié)果表明：

（1）本課題所選用的四個(gè)參數(shù)（脈沖寬度、放電電壓、脈沖頻率和切割速度）中，對(duì)激光切割質(zhì)量影響最大的是切割速度，隨著切割速度降低，切割表面粗糙度增加，速度過低時(shí)，因氧化反應(yīng)熱在切口前沿的作用時(shí)間延長，切口波浪形比較嚴(yán)重；隨著切割速度的增加，工件表面的粗糙度有所提高，當(dāng)達(dá)到一個(gè)最佳的切割速度時(shí)，此時(shí)切割表面的粗糙度最小。當(dāng)切割速度增大到某一定值后則會(huì)出現(xiàn)無法切透板材的現(xiàn)象。

（2）脈沖寬度是激光能量作用的時(shí)間，在激光功率一定時(shí)，隨著脈沖寬度的增加，一個(gè)脈沖激光能量就會(huì)增加， 相應(yīng)地對(duì)板材的燒蝕效果就越大，表面粗糙度會(huì)有所增加。試驗(yàn)表明，減小脈沖寬度， 增加脈沖頻率會(huì)使切口連續(xù)且平滑。

（3）激光功率、離焦量、輔助氣壓、板材厚度以及材料等因素對(duì)表面質(zhì)量影響也很大，尤其是輔助氣壓和激光功率，本課題是在這些因素一定的情況下討論加工中經(jīng)常調(diào)節(jié)到的參數(shù)對(duì)割質(zhì)量的影響情況，在以后的研究中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇更多的參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)一步深入研究。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫曉東，王松，趙凱華，等.激光切割技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J].熱加工工藝，2012，41（9）：214-216.

[2]閻啟，劉豐.工藝參數(shù)對(duì)激光切割工藝質(zhì)量的影響[J].應(yīng)用激光，2006，26（3）：151-153.

[3]范彥宏，周玉成，李雅克.正交實(shí)驗(yàn)法在激光切割工藝參數(shù)選取中的應(yīng)用[J].激光雜志，2008，29（5）：83-84.