1. 研究目的与意义
激光加工机床是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程,包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔和微加工等。用激光束对材料进行各种加工,如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。激光能适应任何材料的加工制造,尤其在一些有特殊精度和要求、特别场合和特种材料的加工制造方面起着无可替代的作用。通过研究开发,不断解决激光加工中的关键技术和共性技术问题,推动和加快我国激光加工产业的发展;通过激光加工设备和激光加工技术的推广应用,促进我国传统加工业的技术改造和进步。
2. 国内外研究现状分析
在发达国家的加工业中,已逐步进入光加时代。日本估计在本世纪,激光加工将占整个加工业的10%以上。目前,一些国际性大公司积极采用先进的激光加工技术,以提高产品的竞争力,如西门子公司在它的一条流水线上就采用了400多台激光器。激光加工不仅技术先进,而且经济效益显著。美国在年用于材料加工的激光器预计达到台叫。我国激光加工市场前景广阔,预计平均以每年、速率递增,但在激光加工系统的可靠性、稳定性以及整体化、智能化、自动化水平与国外差距较大,预估在今后三年内我国激光产业平均行业复合成长率应该不低于20%。因激光产业尚处于幼稚产业阶段,只能提供中、低档的激光产品,高档产品全部需要进口。目前国内销售额最大的是激光测距和准直设备,发展最快的是激光加工设备,近两年来YAG激光加工设备以40%的速率增长。未来5年,中国激光产品市场需求将超过600亿元。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1、激光加工机床的总体方案。
2、对激光加工机床进行结构和工艺分析,初步拟订车床结构形式。
3、根据激光加工机床结构特点,计算并校核相关工艺参数。
4. 研究创新点
激光加工机床属于高能束流加工,不存在工具磨损更换问机床电器题;几乎可以加工任何金属与非金属材料;属非接触加工,无明显机械力,能加工易变形的薄板和橡胶等弹性工件;加工速度快,热影响区小;易实现加工过程自动化;激光可通过玻璃、空气及惰性气体等透明介质进行加工,数控车床如对真空管内部进行焊接等;激光可以通过聚焦,形成微米级的光斑,输出功率的大小又可以调节,机床电器因此可用于精密微细加工;加工时不产生振动噪声,加工效率高,可实现高速打孔和高速切割;可以达到0.01mm的平均加工精度和0.001mm的最高加工精度;表面粗糙度只。值可达0.10.4,Lm。
