【正文】 第一篇：先進制造技術(shù)論文[范文]激 光 加 工 技 術(shù) 姓名：姜周 班級：電信1002班 學(xué)號：20101186069 序言激光英文全名為Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(LASER)。于1960年面世，是一種因刺激產(chǎn)生輻射而強化的光?？茖W(xué)家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發(fā)的物質(zhì)，使其原子的電子達到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時，原子就會射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，引發(fā)一連串的「連鎖反應(yīng)」，并且都朝同一個方前進，形成強烈而且集中朝向某個方向的光；因此強的激光甚至可用作切割鋼板！激光幾乎是一種單色光波，頻率范圍極窄，又可在一個狹小的方向內(nèi)集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以對各種材料進行打孔。以紅寶石激光器為例，它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個小孔。激光擁有上述特性，并不是因為它有與別不同的光能，而是它的功率密度十分高，這就是激光被廣泛應(yīng)用的原因?；仡?0世紀對人類社會產(chǎn)生重大影響的科技發(fā)明，激光器的誕生無疑是一個極為耀眼的亮點，激光以其無與倫比的技術(shù)優(yōu)勢正繼微電子技術(shù)之后，推動人類科學(xué)技術(shù)進入新的發(fā)展階段。發(fā)達國家為了在全球競爭環(huán)境中占據(jù)世界信息技術(shù)的制高點，贏得主動權(quán)，紛紛加緊實施激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，如美國的“激光核聚變計劃”，德國的“激光2001行動計劃”，英國實施“ 阿維爾計劃”，日本啟動“激光研究五年計劃”等。這些項目的實施，有效推動了全球激光產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展階段。而在我國，自1961年中科院長春光學(xué)精密機械研究所研制出我國第一臺紅寶石激光器至今，我國激光技術(shù)的發(fā)展已有四十余年的歷史。經(jīng)過四十年的艱苦發(fā)展，激光產(chǎn)品已在國內(nèi)占據(jù)了較大的市場份額，在產(chǎn)品質(zhì)量、性能等方面初步具備了與國外大公司競爭的實力。尤為可喜的是，在現(xiàn)代經(jīng)濟向全球化發(fā)展的大趨勢下，國內(nèi)一部分激光廠商充分認識到，在全球化的大風(fēng)暴之下，特別是在中國加入WTO后，中國激光產(chǎn)業(yè)不能只固守自己的市場，而應(yīng)該放眼全球，參與全球的競爭，向經(jīng)濟全球化與貿(mào)易自由化主流邁出關(guān)鍵一步。1998年，武漢楚天激光集團成功地與全球最大醫(yī)療激光儀器制造商——以色列ESC/SharPlan公司合作，成立了夏普蘭楚天醫(yī)療激光制造有限公司，現(xiàn)已發(fā)展成為國內(nèi)最大的激光醫(yī)療和美容設(shè)備制造商；華工激光走出國門，成功收購了澳大利亞切割系統(tǒng)公司，直接進入國際市場，具備雄厚實力的中國激光企業(yè)已經(jīng)邁出了自己全球化的步伐。/ 6所以，無論從國際形勢還是從國內(nèi)形勢我們都可以看到：激光的發(fā)展很有可能會引發(fā)新的一場技術(shù)革命，特別是在材料加工行業(yè)，它將掀起一次很大的風(fēng)暴，值得我們期待！摘要：激光加工技術(shù)是利用激光束與物質(zhì)相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術(shù)。激光加工作是激光應(yīng)用的首要領(lǐng)域，激光對物體材料的強化處理在此領(lǐng)域中占有很重要的位置，特別是對材料表面可進行多種強化處理。還有就是激光微細加工，作為一種新的激光應(yīng)用技術(shù)，它的發(fā)展前景不可小覷。關(guān)鍵詞：強化處理、微細加工 在材料加工業(yè)中，切削加工是基本而又常用的精密加工手段，在機械、電機、電子等各種產(chǎn)業(yè)部分中都起著重要的作用，決定切削加工效率的因素很多如機床、刀具、工件等，其中刀具是最活躍的因素。而刀具耐用度的高低、刀具消耗和加工成本的多少、加工精度和表面質(zhì)量的優(yōu)劣等等，在很大程度上取決于刀具材料的機械性能和加工性能，因此人們不斷地研究開發(fā)新的刀具材料。但新材料的開發(fā)速度常常與現(xiàn)代切削加工生產(chǎn)要求存在一定的差距，如在高速切削300～1000m/min切削鋼、90～200m/min切削鈦合金等要達到這樣高的切削速度，就要發(fā)展具有更加優(yōu)異的高溫力學(xué)性能、高化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性及高溫熱抗振性的刀具材料，加速刀具材料的研究與開發(fā)，合理選用刀具材料是推動高速切削技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要前提。而激光對物體材料表面的強化處理就可以解決刀具材料選擇這一問題，下面我就將對這種技術(shù)從各方面做一簡要的介紹。激光表面強化技術(shù)基于激光束的高能量密度加熱和工件快速自冷卻兩個過程，在金屬材料激光表面強化中，當激光束能量密度處于低端時可用于金屬材料的表面相變強化，當激光束能連密度處于高端時，工件表面光斑出相當與一個移動的坩堝，可完成一系列的 冶金過程，包括表面重熔、表層增碳、表層合金化和表層熔覆。這些功能在實際應(yīng)用中引發(fā)的材料替代技術(shù)，將給制造業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。激光表面強化包括金屬表面淬火、表面合金化、表面涂復(fù)三個方面，激光表面強化是利用大功率CO2激光器產(chǎn)生的激光束作熱源，用激光來輻射待強化的金屬表面。通過激光淬火、激光熔融改變合金表面成分，激光熔敷難熔金屬或陶瓷，以大幅度改變金屬表面的機械性能、化學(xué)性能、耐熱抗氧化性能，該技術(shù)效率高、適應(yīng)性強、淬火硬度比一般熱處理高5—10HRC，同時節(jié)材、節(jié)電，不變形，無公害。而在刀具材料改性中主要應(yīng)用的是熔化處理，熔化處理是金屬材料表面在激光束照射下成為溶化狀態(tài)，同時迅速凝固，產(chǎn)生/ 6新的表面層。根據(jù)材料表面組織變化情況，可分為合金化、溶覆、重溶細化、上釉和表面復(fù)合化等。激光熔凝是用適當?shù)膮?shù)的激光輻照材料表面，使其表面快速熔融、快速冷凝，獲得較為細化均質(zhì)的組織和所需性質(zhì)的表面改性技術(shù)。它具有以下優(yōu)點： ，熔凝層與材料基體形成冶金結(jié)合。，可以排除雜質(zhì)和氣體，同時急冷重結(jié)晶獲得的雜志有較高的硬度、耐磨性和抗腐蝕性。、熱作用區(qū)小，對表面粗糙度和工件尺寸影響不大。有時可不再進行后續(xù)磨光而直接使用。，晶粒及第二相質(zhì)點超細化，形成亞穩(wěn)相可獲得無擴散的單一晶體結(jié)構(gòu)甚至非晶態(tài)，從而使生成的新型合金獲得傳統(tǒng)方法得不到的優(yōu)良性能。，因而可以處理零件特殊位置和形狀復(fù)雜的表面。激光堆焊是繼激光熔覆技術(shù)上發(fā)展起來的一項新的激光加工技術(shù)，借鑒傳統(tǒng)的堆焊技術(shù)優(yōu)點，用大功率激光為加熱源，對同步送入的合金焊絲與基體表層同時快速熔化，得到和基體完全冶金結(jié)合的并具有特殊性能（耐磨、耐蝕、耐熱等）的表層，形成復(fù)合層，用于制造雙金屬刀具。而激光合金化則是在基體的表面熔融層內(nèi)加入合金元素，從而形成以基材為基礎(chǔ)的新的合金層，達到表面改性，刃口強韌化的目的。民用刀具使用量大面廣，有：廚刀、剪刀、剃須刀、粉碎刀等，目前刀具失效原因主要在刀刃，如刃口磨損、崩刃、腐蝕等，為了達到經(jīng)久耐用的目的，一般制造工藝方法是：采用整體高性能合金材料，如高速鋼等；采用復(fù)合鋼，如復(fù)合鋼板刀剪等；刃口鑲焊硬質(zhì)合金材料，如硬質(zhì)合金、陶瓷、高速鋼等。前兩種方法原材料要求較高，制造成本較高；而后者由于鑲焊往往為材料硬脆性材料，給制造工藝帶來困難，如硬質(zhì)合金與基體的鑲焊強度、硬質(zhì)合金鑲焊長度有限等，使用壽命受到影響。綜合激光技術(shù)的優(yōu)點及以被廣泛應(yīng)用的技術(shù)的缺點，把激光技術(shù)應(yīng)用于刀具材料表面強化處理，將是提高刀具耐磨性及其使用壽命的重要途徑之一，尤其對于陶瓷、硬質(zhì)合金刀具這種高硬度、耐熱性好等優(yōu)點，有利于提高加工效率和加工精度，并能對難加工材料如淬火鋼在不利的加工條件下進行切削加工。由于它們強度相對較低，韌性較差，嚴重地限制了它們的應(yīng)用范圍，因此把激光表面強化技術(shù)應(yīng)用于陶瓷、硬質(zhì)合金刀具具有深刻的研究意義和廣闊的應(yīng)用前景。目前，國內(nèi)外提高刀具抗磨損的方法主要分為兩類：一種是常規(guī)的表面處理法，如采用非常規(guī)的表面淬火方法、激光熔覆的方法（覆層的合金粉多為Ni、Co基自熔合金/ 6或添加粗顆粒的碳化鎢或者采用激光厚層熔覆，這類方法比較適用于磨粒磨損很高的工況，例如，礦山、石油、農(nóng)機等采掘工具）等，其存在的缺點就是易產(chǎn)生裂紋等缺陷。另一種是最近發(fā)展起來的涂層刀具，此類方法的缺點就是沉積涂層較薄。這兩種方法都有其不同程度的缺點。前者是通過材料本身發(fā)生的顯微組織轉(zhuǎn)變來提高硬度及耐磨性，因而只對碳鋼有效，而對硬質(zhì)合金、高速鋼材料的刀具材料而言則效果不明顯，采用后者不僅涂層較薄，涂層沉積時間較長，而且實際使用中常常發(fā)生剝落現(xiàn)象?？梢娂す鈴娀幚砑夹g(shù)它的優(yōu)勢是無法估量的，它會給加工業(yè)注入新的活力。以下為激光表面強化技術(shù)在刀具材料改性中的應(yīng)用實例。家用廚刀激光熔覆表面改性采用激光涂層在常用的不銹鋼廚刀刃口進行薄層快速熔覆，得到涂覆層均勻、高耐磨的刀具刃口，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的刀具生產(chǎn)工藝，改造其產(chǎn)業(yè)提高刀具（廚刀）產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和附加值。通過對涂層材料的配比、激光涂層性能等方面的分析研究，開發(fā)出與“懶漢刀”同等水平的廚刀并將其實用化。通過優(yōu)化工藝采用預(yù)置式合金粉末得到了無裂紋、一定硬度涂層的厚度、變形小、回火帶窄的刃口?？梢钥闯?，熔覆層均勻覆蓋在刀刃上。激光熔滲納米改性強化刀具激光熔滲是一種結(jié)合激光熔覆工藝和激光合金化工藝的表面改性的方法。將其運用到園林刀具生產(chǎn)過程中，可以對不同類型的刀具進行激光表面改性強化。納米材料較之微米級材料具有更好的力學(xué)性能，涂覆于基體表面的納米合金粉在高密度的激光束作用下快速熔凝，以部分納米硬質(zhì)合金顆粒滲入到基體材料中，起到了微合金化作用，而刀具表面又可以獲得納米晶的覆層，因而不僅提高了強韌性及耐磨而且還加深了刀具刃口的硬度層深，延長了刀具的使用壽命。所以，激光強化技術(shù)在刀具材料改性應(yīng)用潛力將是巨大的。目前國內(nèi)外對工程陶瓷與硬質(zhì)合金材料的研究有一定的進展，另一方面激光對刀具進行表面強化處理屬當前機械加工領(lǐng)域的前沿，用強激光束對代替某些熱處理是一種有效的方法，結(jié)合當前納米技術(shù)的發(fā)展，在這三個方向的基礎(chǔ)上找到它們的結(jié)合點，參照同類近似的研究方法，對陶瓷、硬質(zhì)合金的激光強化機理及技術(shù)進行研究，提出了在以后研究工作中將通過對高耐磨/耐蝕/耐熱納米硬質(zhì)粉材（陶瓷、復(fù)合材料等）的研制及配比、激光納米強化層性能、激光厚層堆焊工藝與硬質(zhì)合金材料等方面的分析研究，針對不同刀具采用相應(yīng)的工藝，利用普通的刀具材料開發(fā)出提高刀具刃口強韌性、耐磨性及使用壽命的新產(chǎn)品，獲得對各種刀具類材料激光堆焊復(fù)合、納米合金熔滲及產(chǎn)品化實用化的總體工藝技術(shù)，使其能滿足實際生產(chǎn)的復(fù)雜要求，尤其是克服/ 6陶瓷刀具材料脆性大、可靠性低等缺點，為改進硬質(zhì)合金和陶瓷材料增添了一條有效的途徑。相信激光合金化表面強化技術(shù)在刀具材料改性中具有廣泛的應(yīng)用范圍和廣闊的應(yīng)用前景。而激光微細加工技術(shù)作為一種剛發(fā)展起來的先進技術(shù)，它在將來的材料加工業(yè)中的作用難以估量。這一點可以從這里看到：激光微細加工的一個主要優(yōu)點是其固有的加工靈活性，這為各種微細結(jié)構(gòu)的加工生產(chǎn)提供了極大的可能性。例如，在顯示器件加工應(yīng)用中，可用準分子激光器微細加工系統(tǒng)執(zhí)行如下加工：.加工透明導(dǎo)電氧化物（例如銦錫氧化物（ＩＴＯ））電極圖案或其他圖案； .在聚合物中加工薄層結(jié)構(gòu)和加工制造發(fā)光二極管（ＬＥＤ）器件；.鉆通互連器件，為多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)鉆通孔；.加工諸如光學(xué)組件使用的微透鏡之類的微細結(jié)構(gòu)。而這是精密機械加工方法所不能實現(xiàn)的。同時，激光微細加工在微電子產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用也給微電子產(chǎn)業(yè)帶來了很大的變革，如其在一些復(fù)雜電路的鋪設(shè)上就優(yōu)于現(xiàn)在以有的技術(shù)。而它還在光學(xué)材料的制造等很多方面起到了重要作用。作為新生事物它潛在的應(yīng)用市場是現(xiàn)在很難預(yù)計的，不過我們應(yīng)該相信它會和現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的激光技術(shù)一樣在不久的將來得到廣泛應(yīng)用，會在未來的材料加工業(yè)中占有一席之地。但是，不止是這兩種技術(shù)，其他的激光加工技術(shù)也給材料加工業(yè)帶來了巨大的變革?？傊?，激光在材料加工領(lǐng)域的應(yīng)用將會帶來一場加工業(yè)的革命。然而，我們看到激光加工技術(shù)的應(yīng)用的同時也要看到其未來的發(fā)展趨勢。由于激光其性能特征，其未來的有激光手術(shù)、激光武器、和激光能源等。取其一而說之：激光能源：激光可應(yīng)用于核能發(fā)電上。世界上現(xiàn)在建成的核發(fā)電站使用的核燃料是鈾，使用氚核燃料的研究尚未成功。從研究所得，氚核燃料比鈾核燃料更加 耐燒，1公斤氚核燃料燃燒產(chǎn)生的能量比鈾核燃料高3倍多。更有吸引力的是氚核燃料在地球上的貯量大。，地球上的海洋中就裝有1021 公斤海水。或者說，地球的海洋中就貯藏有1017 公斤氚，把它開發(fā)出來做燃料，就相當于給我們提供了10萬億億(1017)噸煤，足夠人類用上幾億年，? 問題就在于把它點火燃燒不是一件容易做到的事。劃一根火柴燃燒的溫度就可以把紙片，汽油點著火，要讓這種核燃料著火，則需要億度的高溫。激光是目前較有可能達到這個點火溫度的技術(shù)。/ 6環(huán)顧激光加工技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢而言，激光加工技術(shù)無疑是現(xiàn)代加工技術(shù)的前沿技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)加工方面將引入一個超精密的階段。/ 6第二篇：先進制造技術(shù)論文湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文學(xué) 院： 科學(xué)技術(shù)師范學(xué)院班 級：09級機電教育班 姓 名： 豐云學(xué) 號：200940914106課程論文題目：淺談先進制造技術(shù) 課程名稱： 評閱成績： 評閱意見：成績評定教師簽名： 日期：淺談先進制造技術(shù)先進制造技術(shù)AMT是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟效益的制造技術(shù)的總稱。當前的金融危機也許還會催生新的先進制造制造技術(shù)，特別在生產(chǎn)管理技術(shù)方面。先進制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域，并逐步融合與集成?？苫練w納為以下四個方面：一、先進的工程設(shè)計技術(shù)；二、先進制造工藝技術(shù)；三、制造自動化技術(shù)；四、先進生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式；五、發(fā)展。一、先進的工程設(shè)計技術(shù)先進的工程設(shè)計技術(shù)包括眾多的現(xiàn)代設(shè)計理論與方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模塊化設(shè)計、DFX、優(yōu)化設(shè)計、三次設(shè)計與健壯設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、反向工程、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、虛擬樣機技術(shù)、并行工程等。（1）產(chǎn)品（投放市場