激光加工技术在机械制造中的作用论文_张敏

激光加工技术在机械制造中的作用论文_张敏

大族激光科技产业集团股份有限公司 518103

摘要:现如今社会经济飞速发展,激光加工就是利用其所具有的输出光线的高指向性和高能量,进行微小孔及狭缝等的精密加工、切割、微细焊接等。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中心,为推动国家科学技术的进步与发展做出了突出贡献,文章从激光加工技术工作原理入手,分析了激光加工技术的优越性,并进一步对激光加工技术在机械制造中的应用进行了具体阐述。

关键词:激光;机械制造;加工技术

引言:激光在制造领域中作为一种新型技术,是21世纪中最为重要而实用的技术发明,激光具有单色性好、方向性强、能量高度集中等特性,因此科学研究的领域中得到了广泛应用。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,激光加工主要是利用激光的高温积聚特性去除或者熔融加工部位的材料而达到最终的加工目标,对非加工部位的影响较小,本文对激光加工技术运用成为当前机械制造领域研究的重点。

一、激光加工技术工作原理

研究表明,激光作为平行光束不仅具有同调性,而且还具有单色波长的性能特征。激光加工技术主要是利用激光束与物质相互作用的特性来对材料进行微加工。在科学实验中,使用电管以电流或者光的能量对一些原子里含有易激发的物质或者某些晶体进行撞击,撞击后原子所带的电子处于一种高能量状态,当高能量的电子转化为平和的低能量时,原子会产生更大的能量,继而放出光子;该状态下,被释放出来的光子又不断撞击原子,原子继续产生光子,将不断循环进行撞击与释放,持续往同一个方向运行,由此集中形成该方向的一束具有极强能量的光,形成激光原理。聚集的激光能量强大,可穿透各种材质。例如透明材料(如玻璃),只要采取一些色化和打毛措施,仍可加工。加工速度快,效率高,热影响区小。因不需要工具,又能聚焦成极细的光束,所以能加工深而小的微孔和窄缝(直径可小至几微米,深径比可达10以上),适合于精微加工。可通过透明材料(如玻璃)对工件进行加工。

二、机械自动化技术的优势及现状

2.1机械自动化技术的优势

机械自动化产品大多具备复合型的技术和功能,其功能水平和自动化程度都很高,其自动化控制、自动补偿、自动调节、自动保护的复合功能,应用更广泛,满足不同的场合和领域,适应性极强。机械自动化技术可以自动监视和报警,还可以自动诊断和自动保护,这样可以保证生产过程中,如遇电力故障,能自动进行自我保护,规避相应的事故产生,显著提高生产的安全性的可靠性。机械自动化技术可以使产品能够对信息进行自动处理和控制,促使生产能力和工作质量提高,其控制和检测的灵敏程度和精度都有极大提高,自动化控制系统能够更精准地保证机械的运用自动化技术使机械自动化产品性能更完善,能够满足不同用户的实际需要,产品的控制程序调整和维修起来更简便快捷,借助被控对象的数学模型和参数的变化自动找到最佳工作程序,充分实现最优化操作。

2.2机械自动化技术的现状

目前我国大部分的产业结构层次还是手工劳动为主,科技含量和科技应用水平都比较低,并且对环境污染程度十分严重,资源能耗率久久不能降下来,所生产产品的质量不高,既具备节约环保型,又能够设施先进、把能耗尽最大程度降低的先进科研产业;可以毫不夸张的说,我国的自动化核心技术是极度缺乏的,自主生产产品的技术大多照搬别国来的,这样就显得特别被动。在实际的生产过程中,务必要多引进和摸索别国的现代化技术手段和科学先进的管理模式,更要深刻掌握其核心技术,做到学以致用、举一反三。

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三、激光加工技术在机械制造中的应用

3.1智能化在自动化技术中的应用

制造企业在制造生产过程中加入高效的、合理的人工智能技术,降低人工生产与机械生产间的差距,最终实现机械代替人工的生产过程,这一系列过程被称为自动化技术的智能制造。人工制造的智能性会被智能制造全面的体现出来,比如:及时的监控管理、防御、检测等。通过不断的收集有关信息,可以使智能系统更加完善。对于以往的机械制造来说,智能化制造具有更多的优点,省去了学习时间、组织适应的过程。就是因为这些优点,目前全国大部分地区都使用智能制造体系,社会大众也对该体系越来越重视,广大民众认为智能制造体系可以控制市场变化、有效生产、合理控制材料进出、快速监控市场变化,所以人们对这种体系的评价非常高。值得说的是,通过人工智能技术在生产过程中的想法越来越少。通过专家们的讨论,有关人员也发明出了CAPP以及CAD等技术,这对我国制造行业的发展有很大帮助。

3.2集成化的相关应用

计算机集成制造是采取信息技术,对企业全部制造过程进行整体优化的思想,是技术功能以及技术经营的双重集成。企业间的动态集成应以内部的动态集成为目标,加速与国际化、全球化竞争需要接轨。在机械制造技术发展过程中,对于计算机和机械自动化的引进和吸收从未终止。计算机辅助设计、数控加工以及企业管理信息系统等应用也逐步得到了普及应用。从单机到系统,从简单到复杂,从刚性到柔性的转变,最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。随着我国的科研人员开展CIMS工程研究的深入,CAD/CAM、系统集成技术、质量系统工程、管理决策信息系统和数据库等应用均得到了有效覆盖,可以预见CIMS将成为今后机械制造主导生产方式之一。

3.3机械自动化技术敏捷化

如今,生产效率成了衡量机械制造企业实力的重要指标。几乎所有的生产企业都在研究更为先进的生产技术来提升产品的生产效率和生产质量,从而获得更大的经济效益。机械自动化技术敏捷化是生产企业想要继续运营所必须要达到的要求,机械受光束的热能量影响小,减少了不必要的后续加工程序;激光光束对于导向和聚焦工作十分灵活,能根据控制灵活实现所需调整,配合十分默契,在复杂机械的加工上得以领先应用,保证了生产系统的高效率运行才能够适应如今快节奏的社会环境。敏捷化技术是机械自动化水平的重要体现,因此被国内外企业广泛应用。

3.4机械制造中的绿色化应用

从我国社会发展现状以及机械制造业的发展状态来看,环境污染已经成为了大家越来越重视的问题,这和我们的生活息息相关。因此需要我们开始重视在机械制造业发展的过程中,怎样才能够做到双赢,即既能够不影响生产效率和质量创造好的经济效益,又能够对环境产生较小的影响,把对生态环境的污染降到最低,减少资源的浪费和一些污染物的排放,做到绿色环保。在未来的发展中,机械制造应该更多的朝着绿色化和可持续发展的方向前进。

结束语:随着科经济与学技术的快速发展,激光在机械制造技术中的应用种类繁多,激光技术在机械制造技术中最终发展方向就是自动化、现代化,制造业是支撑国家经济技术发展的关键产业之一,目前世界制造行业发展的趋势是激光技术在制造技术中的应用,也是促进国家从制造大国向制造强国转变的关键。对激光技术的研制与发展,是提高我国未来生产力与生产效率的关键保证,以确保产品质量,提高其市场竞争力,为将来更好的发展提供基础。

参考文献:

[1]黄晓红,陈治明.新型产品表面激光处理控制系统的设计与实现[J].机床与液压,2012.

[2]肖立军,刘鸿渊.基于集聚效应的工业园区产业发展策略研究--以攀枝花钒钛工业园区机械制造产业为例[J].西南民族大学学报(人文社科版),2014.

[3]滕皓.机械自动化技术基础上的机械制造模式探析[J].佳木斯职业学院学报,2015.

[4]桑运晓,曹金晓,宋洪亮.机械自动化现状及发展趋势分析[J].科技风,2016.

论文作者:张敏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/10

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