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激光精密加工技术应用现状及发展趋势

2013-02-04 02:45
林契于宸
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  1激光精密加工

  激光由于其优良的光束特性,自诞生以来,就在工业加工领域起着非常重要的作用,并且不断地深入到工业生产的各个领域,以其独特的优越性,成为未来制造业的重要加工手段,被誉为 21世纪的加工技术。

  激光精密加工是利用高强度的激光束,经光学系统聚焦后,激光束的功率密度达到104~1011W/cm2,加工工件置于激光束焦点附近,通过激光束与加工工件的相对运动来实现对加工工件的热加工,加工精度一般在几微米到数十微米。

  激光束可以聚焦到很小的尺寸,所以特别适合于精密加工。激光精密加工所用激光器为各种脉冲或调Q固体激光器,半导体激光器,脉冲Nd?YAG激光器以及最近几年开始不断推广的光纤激光器紫外激光器等。各种脉冲激光器的聚焦光斑很小,功率密度很大,工件加热范围小,加工精度和定位精度高而且热影响区小。与一般的机械加工相比较,激光精密加工具有许多优点:

  (1)加工的对象范围广,几乎所有的金属材料和非金属材料如钢材、耐热合金、陶瓷、宝石、玻璃、硬质合金及复合材料都可以加工。

  (2)加工精度高,在一般情况下均优于其他传统的加工方法,如电火花加工、电子束加工等。

  (3)属于非接触加工,无工具磨损,热影响区和变形很小,因而能加工十分微小的零部件。而且激光束能量可控制,移动速度可调。

  (4)自动化程度高,可以用计算机进行控制,加工速度快,工效高,可很方便地进行任何复杂形状的加工。

  (5)大部分激光器可与光导纤维系统组合使用,具有革新性的纤维传送系统与激光器结合大大增加了激光加工系统的方便性与灵活性,这种组合系统对于工业上的多工作台同时加工及机器人或机械手操纵非常理想。

  综上所述,激光精密加工技术具有许多传统加工方法不可比拟的优越性,其应用前景非常广阔。

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