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激光加工技术的应用与发展摘要：关键词：1.引言：1.激光加工的原理激光加工是以激光为热源对工件进行热加工。
从激光器输出的高强度激光经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度高达107～1012瓦／厘米2，温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。
激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。
通常用于加工的激光器主要是固体激光器（图1）和气体激光器（图2）。
使用二氧化碳气体激光器切割时，一般在光束出口处装有喷嘴，用于喷吹氧、氮等辅助气体，以提高切割速度和切口质量。
由于激光加工是无接触式加工，工具不会与工件的表面直接磨察产生阻力，所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。
由于激光束的能量和光束的移动速度均可调节，因此激光加工可应用到不同层面和范围上。
加工过程大体上可分为如下几个阶段：1.激光束照射工件材料（光的辐射能部分被反射，部分被吸收并对材料加热，部分因热传导而损失）；2.工件材料吸收光能；3.光能转变成热能是工件材料无损加热（激光进入工件材料的深度极浅，所以在焦点中央，表面温度迅速升高）；4.工件材料被熔化、蒸发、汽化并溅出去除或破坏；5.作用结束与加工区冷凝。
３.主要特点（1）、激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合，实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度；（2）、激光头与工件不接触，不存在加工工具磨损问题；（3）、工件不受应力，不易污染；（4）、可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工；（5）、激光束的发散角可小于1毫弧，光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级，因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工；（6）、激光功率密度大，工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化，即使熔点高、硬度大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等)也可用激光加工；（7）、在恶劣环境或其他人难以接近的地方，可用机器人进行激光加工。
第40卷 第3期 激光与红外V o.l40,N o.3 2010年3月 LA SER & I NFRA RED M a rch,2010文章编号:1001 5078(2010)03 0229 04 综述与评论 激光精密加工技术应用现状及发展趋势官邦贵1,刘颂豪2,章毛连1,王玉连1,刘 慧1(1.安徽科技学院理学院,安徽凤阳233100;2.华南师范大学激光加工技术实验室,广东广州510631)摘 要:简述了激光精密加工技术及其特点;综述了激光精密加工的应用现状;探讨了激光精密加工技术的发展趋势。
关键词:激光;激光精密加工;应用;发展趋势中图分类号:TG249;TG665 文献标识码:AApplication and devel op m ent tendency ofprecision laser m achi ngGUAN B ang gui1,LIU Song hao2,Z HANG M ao lian1,WANG Yu li a n1,LIU H u i1(1.Co llege o f Sc ience,A nhuiU n i ve rsity o f Science and T echno l ogy,F engy ang233100,Chi na;2.L aboratory of L ase r P rocessing T echnology,South Ch i na N o r m alU n i v ers it y,G uang z hou510631,Ch i na)Ab stract:P rec i sion laser m ach i ng and i ts features w ere d i scri bed.The applicati ons of prec isi on laser m achi ng weresu mm a rized.The deve l op m ent tendency o f prec i s i on laser m ach i ng w as d i scussed.K ey w ords:l ase r;prec i s i on lase r m ach i ng;app lica ti ons;develop m ent tendency1 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[1]。
2024年激光切割控制系统市场发展现状摘要激光切割控制系统是一种关键技术，被广泛应用于各行各业，包括汽车、电子、航空等。
本文通过分析激光切割控制系统市场的发展现状，包括市场规模、市场竞争、技术革新等方面，旨在为行业内从业者提供有关该市场的全面了解。
1. 引言激光切割控制系统是一种利用激光技术进行精密切割的关键设备。
它具有切割速度快、切割精度高、加工效率高等优势，因此被广泛应用于汽车制造、电子制造、航空航天等领域。
随着工业自动化水平的提高和市场需求的不断增长，激光切割控制系统市场也呈现出快速发展的态势。
2. 市场规模根据数据分析，激光切割控制系统市场规模呈现稳步增长的趋势。
预计到2025年，全球激光切割控制系统市场规模将达到XX亿美元。
这主要是由于工业领域对精密切割设备的需求不断增加，以及激光切割技术在各行业中的广泛应用。
3. 市场竞争目前，激光切割控制系统市场存在着激烈的竞争。
市场上主要的竞争者包括XX公司、XX公司和XX公司等。
这些公司在激光切割控制系统领域拥有强大的技术实力和丰富的市场经验，通过不断创新和优化产品性能，获取市场份额。
在市场竞争中，产品质量和性能是企业取得竞争优势的关键因素。
企业通过提高产品的切割精度、切割速度和稳定性，满足客户不同领域的需求，从而获得市场认可。
此外，售后服务和技术支持也成为竞争的重要环节，为客户提供及时、高效的技术支持，可以增强企业的竞争力。
4. 技术革新激光切割控制系统市场一直致力于技术革新，以满足不断增长的市场需求。
目前，市场上已经出现了一些新的技术趋势。
首先，激光切割控制系统正在向更高效、更节能的方向发展。
企业不断研发新的激光器和控制系统，提高切割效率和能耗效率，降低设备运行成本。
这一趋势符合可持续发展的要求，受到市场关注。
其次，激光切割控制系统的智能化水平不断提高。
通过引入人工智能、机器学习等技术，实现设备的智能控制和优化，提高切割精度和稳定性。
智能化技术可以提高设备的自动化程度，降低人力成本，提高生产效率。
激光加工技术及其应用概述:激光加工(Laser Beam Machining,简称LBM是指利用能量密度非常高的激光束对工件进行加工的过程。
激光几乎能加工所有材料,例如,塑料、陶瓷、玻璃、金属、半导体材料、复合材料及生物、医用材料等。
在1960年12月,出生于伊朗的美国科学家贾万率人终于成功地制造并运转了全世界第一台气体激光器——氦氖激光器。
1962年,有三组科学家几乎同时发明了半导体激光器。
1966年,科学家们又研制成了波长可在一段范围内连续调节的有机染料激光器。
此外,还有输出能量大、功率高,而且不依赖电网的化学激光器等纷纷问世。
与传统加工技术相比,激光加工技术有以下特点(1激光功率密度大,工件吸收激光后温度迅速升高而熔化或汽化,即使熔点高、硬度大和质脆的材料(如陶瓷、金刚石等也可用激光加工;(2、激光头与工件不接触,不存在加工工具磨损问题;(3、工件不受应力,不易污染;(4、可以对运动的工件或密封在玻璃壳内的材料加工;(5、激光束的发散角可小于1毫弧,光斑直径可小到微米量级,作用时间可以短到纳秒和皮秒,同时,大功率激光器的连续输出功率又可达千瓦至十千瓦量级,因而激光既适于精密微细加工,又适于大型材料加工;(6、激光束容易控制,易于与精密机械、精密测量技术和电子计算机相结合,实现加工的高度自动化和达到很高的加工精度;(7、在恶劣环境或其他人难以接近的地方,可用机器人进行激光加工。
2.基本原理激光被广泛应用是因为它具有的单色波长、同调性和平行光束等3大特性。
科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质,使其原子的电子达到受激发的高能量状态。
当这些电子要回复到平静的低能量状态时,原子就会射出光子,以放出多余的能量。
这些被放出的光子又会撞击其它原子,激发更多的原子产生光子,引发一连串的连锁反应,并且都朝同一个方前进,进而形成集中的朝向某一方向的强烈光束。
由此可见,激光几乎是一种单色光波,频率范围极窄,又可在一个狭小的方向内集中高能量,所以利用聚焦后的激光束可以穿透各种材料。
作为20世纪科学技术发展的主要标志和现代信息社会光电子技术的支柱之一，激光技术和激光产业的发展受到世界先进国家的高度重视。
激光加工是国外激光应用中最大的项目，也是对传统产业改造的重要手段，主要是kW级到10kW 级CO2激光器和百瓦到千瓦级YAG激光器实现对各种材料的切割、焊接、打孔、刻划和热处理等。
激光加工应用领域中，CO2激光器以切割和焊接应用最广，分别占到70％和20％，表面处理则不到10％。
而YAG激光器的应用是以焊接、标记（50％）和切割（15％）为主。
在美国和欧洲CO2激光器占到了70~80％。
我国激光加工中以切割为主的占10％，其中98％以上的CO2激光器，功率在1.5kW~2kW范围内，而以热处理为主的约占15％，大多数是进行激光处理汽车发动机的汽缸套。
这项技术的经济性和社会效益都很高，故有很大的市场前景。
在汽车工业中，激光加工技术充分发挥了其先进、快速、灵活地加工特点。
如在汽车样机和小批量生产中大量使用三维激光切割机，不仅节省了样板及工装设备，还大大缩短了生产准备周期；激光束在高硬度材料和复杂而弯曲的表面打小孔，速度快而不产生破损；激光焊接在汽车工业中已成为标准工艺，日本Toyota已将激光用于车身面板的焊接，将不同厚度和不同表面涂敷的金属板焊接在一起，然后再进行冲压。
虽然激光热处理在国外不如焊接和切割普遍，但在汽车工业中仍应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理。
在工业发达国家，激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合，派生出激光快速成形技术。
该项技术不仅可以快速制造模型，而且还可以直接由金属粉末熔融，制造出金属模具。
到了80年代，YAG激光器在焊接、切割、打孔和标记等方面发挥了越来越大作用。
通常认为YAG激光器切割可以得到好的切割质量和高的切割精度，但在切割速度上受到限制。
随着YAG激光器输出功率和光束质量的提高而被突破。
YAG 激光器已开始挤进kw级CO2激光器切割市场。
国外先进光学加工技术发展及现状分析如今我们不难发现，军用武器系统中几乎都装备有各种各样的光电传感器件，而在这些光电传感器件中，或多或少都采用了各种样式的光学零件。
从美国陆军所作的一项调查报告的材料中我们知道，1980～1990年美国军用激光和红外热成像产品所需要的各种光学零件就有114.77万块，其中球面光学零件为63.59万块，非球面光学零件为23.46万块，平面光学零件为18.1万块，多面体扫瞄镜为9.62万块。
拿M1坦克为例，其大约使用了90块透镜、30块棱镜以及各种反射镜、窗口和激光元件。
又如一具小小的AN/AVS-6飞行员夜视眼镜就采用了9块非球面光学零件和2块球面光学零件。
从70年代开始，以红外热成像和高能激光为代表的军用光学技术迅速发展。
军用光学系统不但要求成像质量好，而且要求体积小、重量轻、结构简单。
这对光学加工行业是一个严峻考验。
为了跟上时代发展的步伐，设计和制作出质地优良的光学成像系统，光学零件加工行业于70年代开展了大规模技术革命和创新活动，研究开发出许多新的光学零件加工方法，如非球面光学零件的加工法。
近10多年来，新的光学零件加工技术得到进一步地推广和普及。
目前，国外较为普遍采用的光学零件加工技术主要有：计算机数控单点金刚石车削技术、光学玻璃透镜模压成型技术、光学塑料成型技术、计算机数控研磨和抛光技术、环氧树脂复制技术、电铸成型技术……以及传统的研磨抛光技术等。
2 计算机数控单点金刚石车削技术计算机数控单点金刚石车削技术，是由美国国防科研机构于60年代率先开发、80年代得以推广应用的非球面光学零件加工技术。
它是在超精密数控车床上，采用天然单晶金刚石刀具，在对机床和加工环境进行精确控制条件下，直接利用金刚石刀具单点车削加工出符合光学质量要求的非球面光学零件。
该技术主要用于加工中小尺寸、中等批量的红外晶体和金属材料的光学零件，其特点是生产效率高、加工精度高、重复性好、适合批量生产、加工成本比传统的加工技术明显降低。
题目：精密加工技术的发展现状与应用内容摘要通过砂带研磨、精密切削、超精密磨削、珩磨、精密研磨、抛光等几种传统精密加工方法的论述对比，论述现有的传统精密加工方法；再通过对孔加工技术等技术的最新精密加工发展来论述目前国内精密加工发展趋势及前景；同时通过对美日欧等发达国家最新的精密加工技术发展情况来论述目前国外精密加工技术的发展方向及前景。
关键词：精加工；发展；应用内容摘要 (I)引言 (1)1 精密加工技术的发展现状 (1)1.1 砂带研磨 (1)1.2 精密切削 (1)1.3 超精密磨削 (2)1.4 珩磨 (3)1.5 精密研磨 (3)1.6 抛光 (3)2 国内精密加工技术发展趋势 (5)2.1 北京机床研究所 .............................................................. 错误!未定义书签。
2.2 航天航空工业部三零三部所 .......................................... 错误!未定义书签。
3.3 其他研究所 ...................................................................... 错误!未定义书签。
3.4 超精密加工技术发展趋势 .............................................. 错误!未定义书签。
3 国外精密加工技术发展前景 (8)3.1 美国 (8)3.1 欧洲 (8)3.2 日本 (8)4 研究和探讨 (9)4.1 精密加工技术 (9)4.2 开发精密的机械机构 (9)4.3 开发高精度的测试系统 (9)4.4 开发适用于精密加工并能取得高精度、高表面质量的新型材料 (10)5 结论 (11)参考文献 (12)为了满足现代先进制造与加工技术的需要，提高生产效率和改善零件的加工质量，精密加工技术和超精密加工技术已成为目前高科技技术领域的基础，超精密加工技术已成为社会生产发展的一个重大趋势。
机械加工技术国内外发展现状
机械加工技术是现代工业中最基础、最重要的技术之一，它对于制造业的发展和产品质量的提高具有至关重要的作用。
以下是机械加工技术在国内外的发展现状：
国内发展现状：随着中国制造业的发展和技术水平的提高，国内机械加工技术在近年来也得到了快速的发展。
目前，国内机械加工技术水平已经达到了世界先进水平，尤其在高速加工、超精密加工、数字化加工等方面取得了重大进展。
在机床制造方面，国内企业已经具备了自主设计和制造高档数控机床的能力。
同时，国内企业也在大力推进智能化、自动化加工技术的研究和应用，以提高加工效率和产品质量。
国外发展现状：发达国家在机械加工技术方面一直处于领先地位，主要体现在高精度加工、高效率加工、多功能加工、自动化加工等方面。
在机床制造方面，德国、日本、美国等国家拥有世界上最先进的机床生产技术和装备。
此外，一些发达国家在机械加工技术的创新和应用方面也取得了一些重要进展，如3D打印、激光加工、机器人加工等领域。
总体而言，机械加工技术是制造业的核心技术之一，国内外企业和研究机构都在不断推进机械加工技术的研究和应用。
随着数字化、智能化、自动化等技术的不断发展，机械加工技术也将不断创新和进步。
