激光在机械制造技术中的应用.doc

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1、激光在机械制造技术中的应用摘要：在现代化科学技术迅猛发展的21世纪，激光制造技术作为新兴的现代化加工技术，在国家的各个行业中取得了广泛的应用。激光制造技术融合了多个学科的技术优势，以激光作为制造技术的核心与能源屮心，为推动国家科学技术的进步与发展做出了突出贡献。本文通过对激光技术现状进行阐述,对其在多种传统制造行业中的应用与发展进行了说明，促进激光在机械制造领域的应用，为国家早口实现制造强国做出一定的贡献。关键词激光机械制造应用【分类号】：TG333.71•激光加工技术概要将激光作为一种新型技术引用到制造领域中，是21世纪中最为重要而实用的技术发明，其发明的重要性等同于光技术、热核技术等重要科

2、技成就。激光加工技术主要是利用激光的高温积聚特性，将其照射到加工对象的加工部位，通过去除或者熔融加工部位的材料而达到最终的加工冃标，同时实现加工对象相关物理特性的改进与优化。激光加工具有高积聚性、高温度性、无噪声以及加工部位的精确性的特点，对非加工部位的影响较小，因此对其进行全方位多用途的运用研究成为当前机械制造领域研究的重点。激光加工在其激光能量、加工位置调节过程中都有着传统的机械加工所不具有的优势，因此能够实现多精度的精密加工，并迅速改变了传统工业的工艺面貌，在当前的应用中主要包括实体建模、熔覆、热处理、成型等技术。2.激光制造技术的现状冃前，激光制造技术L1经在多种制造工艺中取得了成就斐

3、然的技术应用，例如激光切割、激光焊接、激光标记、激光热处理等。激光制造技术的进一步发展，在实现机械制造自动化以及促进国家低碳环保、提高能源使用率方面都发挥着举足轻重的作用。以汽车工业与航天工业中激光制造技术的应用现状为例。在汽车工业方面，激光技术广泛应用于汽车开发制造的各个领域，从前期的样机开发，到零部件加工，再到车身总装，都能够看到激光技术在其中所发挥的作用。样车开发是汽车生产制造的基础，相对于传统的汽车研发过程，激光技术如三维切割技术，极大的提高了汽车研发的时间周期,同时减少了大量的模具使用。如果结合计算机技术与辅助制造技术，激光技术的应用将传统的研发时间缩短为几个月，因此三维切割技术在德

4、国大众汽车中首先运用之后，迅速的被各大汽车生产商所采纳。激光技术在汽车行业的另一项主要应用是激光焊接与激光快速成型技术的应用。这两项技术在汽车的零部件制造过程中发挥着极其重要的作用，激光焊接技术能够提升汽车零部件如变速器的整体性能与结构韧性，同时降低了其制造成本与零部件的总数，从而促进了汽车零部件质与量的双进步。激光焊接还能够针对不同材质厚度的材料进行拼焊，对工艺流程进行了简化与工艺效果的提高，而激光成型技术的应用更是加速了这个过程。车身总装的过程主要是对不同的金属零部件与结构件进行组合，因此焊接技术是车身装配流水线生产过程屮重要的工序之一。相比传统的电阻电焊工艺，激光焊接不论是在使用效率、焊

5、接性能还是在降低材料的消耗方面都存在着巨大的优势。因此，在当今世界中几乎所有的顶级汽车生产商中，激光技术都已经作为汽车生产制造各个环节中的主流工艺技术，而整车中激光技术的整体使用度与效率度，U经成为衡量一个汽车生产商汽车生产制造工艺水平的主要依据。在航天工业中，航天设备所用材料以铝合金等高强度材料为主，不仅对材料的加工精度有着严格的要求，还对其材料的性能以及加工过程中保证材料性能的完好性有着特殊的需求，而激光加工技术对材料的破坏最小，同时又能满足加工精度的需求，因此激光技术在航天工业中得到了广泛的应用。此外，在飞机的加工过程屮大量的使用了加强筋来提高机身刚度与强度，甚至于飞机的蒙皮，都使用了钏

6、接的方法，而钏接的方法不仅材料浪费严重，对材料结构性能具有一定的破坏作用，而激光焊接技术的应用则直接取代了钏接过程，既提高了机身强度，又减轻了机身重量。3•激光在机械领域中的应用3.1激光在三维实体建模与自动化生产中的应用在目前的工业流水线生产过程中，无人化、自动化生产线得到了越来越多的应用，尤其是在一些电子元器件、金属零件或者是具有放射性或者对人体有毒的零部件生产线上，无人化生产线更是生产过程的首要选择。在这种生产线过程中，对零部件的生产过程需耍进行实施动态的检测与更正，通过判断其形状、状态等来实现错误自动更止，而激光以及动态定位技术则正好满足了这种需求。动态定位与扫描主要是通过机关器对零部

7、件进行扫射，搭配摄像机与瞬时动态定位系统，依据零部件的形状特征来实现对零部件的状态识别与观测。如果配合以模糊数学原理与数据建模，则能够利用激光实现零部件的单位信息采集与动态识别纠止。识别过程中，line元件可能会出现线、面不确定的现象，导致在信息采集过程中识别精度降低，而激光三维坐标实体建模则有效弥补了这种情况的不足，同时为动态识别提供了一种新的视觉识别模式，即特征识别模式，从而使得软件识别系统更