【正文】 領(lǐng)域，并逐步融合與集成。/ 6第二篇：先進(jìn)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(jí)：09級(jí)機(jī)電教育班 姓 名： 豐云學(xué) 號(hào)：200940914106課程論文題目：淺談先進(jìn)制造技術(shù) 課程名稱： 評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱意見(jiàn)：成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名： 日期：淺談先進(jìn)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)AMT是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)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(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。激光是目前較有可能達(dá)到這個(gè)點(diǎn)火溫度的技術(shù)。或者說(shuō)，地球的海洋中就貯藏有1017 公斤氚，把它開(kāi)發(fā)出來(lái)做燃料，就相當(dāng)于給我們提供了10萬(wàn)億億(1017)噸煤，足夠人類用上幾億年，? 問(wèn)題就在于把它點(diǎn)火燃燒不是一件容易做到的事。更有吸引力的是氚核燃料在地球上的貯量大。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。由于激光其性能特征，其未來(lái)的有激光手術(shù)、激光武器、和激光能源等?？傊?，激光在材料加工領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)帶來(lái)一場(chǎng)加工業(yè)的革命。作為新生事物它潛在的應(yīng)用市場(chǎng)是現(xiàn)在很難預(yù)計(jì)的，不過(guò)我們應(yīng)該相信它會(huì)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(lái)得到廣泛應(yīng)用，會(huì)在未來(lái)的材料加工業(yè)中占有一席之地。同時(shí)，激光微細(xì)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(lái)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)。例如，在顯示器件加工應(yīng)用中，可用準(zhǔn)分子激光器微細(xì)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(xì)結(jié)構(gòu)。而激光微細(xì)加工技術(shù)作為一種剛發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)技術(shù)，它在將來(lái)的材料加工業(yè)中的作用難以估量。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)工程陶瓷與硬質(zhì)合金材料的研究有一定的進(jìn)展，另一方面激光對(duì)刀具進(jìn)行表面強(qiáng)化處理屬當(dāng)前機(jī)械加工領(lǐng)域的前沿，用強(qiáng)激光束對(duì)代替某些熱處理是一種有效的方法，結(jié)合當(dāng)前納米技術(shù)的發(fā)展，在這三個(gè)方向的基礎(chǔ)上找到它們的結(jié)合點(diǎn)，參照同類近似的研究方法，對(duì)陶瓷、硬質(zhì)合金的激光強(qiáng)化機(jī)理及技術(shù)進(jìn)行研究，提出了在以后研究工作中將通過(guò)對(duì)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(qiáng)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(duì)不同刀具采用相應(yīng)的工藝，利用普通的刀具材料開(kāi)發(fā)出提高刀具刃口強(qiáng)韌性、耐磨性及使用壽命的新產(chǎn)品，獲得對(duì)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(shí)用化的總體工藝技術(shù)，使其能滿足實(shí)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(diǎn)，為改進(jìn)硬質(zhì)合金和陶瓷材料增添了一條有效的途徑。納米材料較之微米級(jí)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(qiáng)韌性及耐磨而且還加深了刀具刃口的硬度層深，延長(zhǎng)了刀具的使用壽命。激光熔滲納米改性強(qiáng)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。通過(guò)優(yōu)化工藝采用預(yù)置式合金粉末得到了無(wú)裂紋、一定硬度涂層的厚度、變形小、回火帶窄的刃口。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(jìn)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?？梢?jiàn)激光強(qiáng)化處理技術(shù)它的優(yōu)勢(shì)是無(wú)法估量的，它會(huì)給加工業(yè)注入新的活力。這兩種方法都有其不同程度的缺點(diǎn)。目前，國(guó)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(jī)等采掘工具）等，其存在的缺點(diǎn)就是易產(chǎn)生裂紋等缺陷。綜合激光技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及以被廣泛應(yīng)用的技術(shù)的缺點(diǎn)，把激光技術(shù)應(yīng)用于刀具材料表面強(qiáng)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(duì)于陶瓷、硬質(zhì)合金刀具這種高硬度、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)，有利于提高加工效率和加工精度，并能對(duì)難加工材料如淬火鋼在不利的加工條件下進(jìn)行切削加工。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(dá)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。激光堆焊是繼激光熔覆技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的激光加工技術(shù)，借鑒傳統(tǒng)的堆焊技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，用大功率激光為加熱源，對(duì)同步送入的合金焊絲與基體表層同時(shí)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。，晶粒及第二相質(zhì)點(diǎn)超細(xì)化，形成亞穩(wěn)相可獲得無(wú)擴(kuò)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。、熱作用區(qū)小，對(duì)表面粗糙度和工件尺寸影響不大。它具有以下優(yōu)點(diǎn)： ，熔凝層與材料基體形成冶金結(jié)合。根據(jù)材料表面組織變化情況，可分為合金化、溶覆、重溶細(xì)化、上釉和表面復(fù)合化等。通過(guò)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(jī)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(qiáng)、淬火硬度比一般熱處理高5—10HRC，同時(shí)節(jié)材、節(jié)電，不變形，無(wú)公害。這些功能在實(shí)際應(yīng)用中引發(fā)的材料替代技術(shù)，將給制造業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。而激光對(duì)物體材料表面的強(qiáng)化處理就可以解決刀具材料選擇這一問(wèn)題，下面我就將對(duì)這種技術(shù)從各方面做一簡(jiǎn)要的介紹。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(jī)械性能和加工性能，因此人們不斷地研究開(kāi)發(fā)新的刀具材料。還有就是激光微細(xì)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。/ 6所以，無(wú)論從國(guó)際形勢(shì)還是從國(guó)內(nèi)形勢(shì)我們都可以看到：激光的發(fā)展很有可能會(huì)引發(fā)新的一場(chǎng)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(duì)材料(包括金屬與非金屬)進(jìn)行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識(shí)別物體等的一門技術(shù)。尤為可喜的是，在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)向全球化發(fā)展的大趨勢(shì)下，國(guó)內(nèi)一部分激光廠商充分認(rèn)識(shí)到，在全球化的大風(fēng)暴之下，特別是在中國(guó)加入WTO后，中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)不能只固守自己的市場(chǎng)，而應(yīng)該放眼全球，參與全球的競(jìng)爭(zhēng)，向經(jīng)濟(jì)全球化與貿(mào)易自由化主流邁出關(guān)鍵一步。而在我國(guó)，自1961年中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械研究所研制出我國(guó)第一臺(tái)紅寶石激光器至今，我國(guó)激光技術(shù)的發(fā)展已有四十余年的歷史。發(fā)達(dá)國(guó)家為了在全球競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中占據(jù)世界信息技術(shù)的制高點(diǎn)，贏得主動(dòng)權(quán)，紛紛加緊實(shí)施激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃，如美國(guó)的“激光核聚變計(jì)劃”，德國(guó)的“激光2001行動(dòng)計(jì)劃”，英國(guó)實(shí)施“ 阿維爾計(jì)劃”，日本啟動(dòng)“激光研究五年計(jì)劃”等。激光擁有上述特性，并不是因?yàn)樗信c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。科學(xué)家在電管中以光或電流的能量來(lái)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(dá)到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時(shí)，原子就會(huì)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(huì)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(gè)方前進(jìn)，形成強(qiáng)烈而且集中朝向某個(gè)方向的光；因此強(qiáng)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(gè)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(duì)各種材料進(jìn)行打孔。第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文[范文]激 光 加 工 技 術(shù) 姓名：姜周 班級(jí)：電信1002班 學(xué)號(hào)：20101186069 序言激光英文全名為L(zhǎng)ight 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(qiáng)化的光。以紅寶石激光器為例，它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個(gè)雞蛋，但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個(gè)小孔?；仡?0世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生重大影響的科技發(fā)明，激光器的誕生無(wú)疑是一個(gè)極為耀眼的亮點(diǎn)，激光以其無(wú)與倫比的技術(shù)優(yōu)勢(shì)正繼微電子技術(shù)之后，推動(dòng)人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段。這些項(xiàng)目的實(shí)施，有效推動(dòng)了全球激光產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段。經(jīng)過(guò)四十年的艱苦發(fā)展，激光產(chǎn)品已在國(guó)內(nèi)占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額，在產(chǎn)品質(zhì)量、性能等方面初步具備了與國(guó)外大公司競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。1998年，武漢楚天激光集團(tuán)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(guó)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(guó)門，成功收購(gòu)了澳大利亞切割系統(tǒng)公司，直接進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，具備雄厚實(shí)力的中國(guó)激光企業(yè)已經(jīng)邁出了自己全球化的步伐。激光加工作是激光應(yīng)用的首要領(lǐng)域，激光對(duì)物體材料的強(qiáng)化處理在此領(lǐng)域中占有很重要的位置，特別是對(duì)材料表面可進(jìn)行多種強(qiáng)化處理。關(guān)鍵詞：強(qiáng)化處理、微細(xì)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(jī)械、電機(jī)、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(jī)床、刀具、工件等，其中刀具是最活躍的因素。但新材料的開(kāi)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(dá)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?zé)峥拐裥缘牡毒卟牧?，加速刀具材料的研究與開(kāi)發(fā)，合理選用刀具材料是推動(dòng)高速切削技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要前提。激光表面強(qiáng)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(gè)過(guò)程，在金屬材料激光表面強(qiáng)化中，當(dāng)激光束能量密度處于低端時(shí)可用于金屬材料的表面相變強(qiáng)化，當(dāng)激光束能連密度處于高端時(shí)，工件表面光斑出相當(dāng)與一個(gè)移動(dòng)的坩堝，可完成一系列的 冶金過(guò)程，包括表面重熔、表層增碳、表層合金化和表層熔覆。激光表面強(qiáng)化包括金屬表面淬火、表面合金化、表面涂復(fù)三個(gè)方面，激光表面強(qiáng)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(lái)輻射待強(qiáng)化的金屬表面。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(shí)迅速凝固，產(chǎn)生/ 6新的表面層。激光熔凝是用適當(dāng)?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(xì)化均質(zhì)的組織和所需性質(zhì)的表面改性技術(shù)?？梢耘懦s質(zhì)和氣體，同時(shí)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。有時(shí)可不再進(jìn)行后續(xù)磨光而直接使用。，因而可以處理零件特殊位置和形狀復(fù)雜的表面。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(dá)到表面改性，刃口強(qiáng)韌化的目的。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(lái)困難，如硬質(zhì)合金與基體的鑲焊強(qiáng)度、硬質(zhì)合金鑲焊長(zhǎng)度有限等，使用壽命受到影響。由于它們強(qiáng)度相對(duì)較低，韌性較差，嚴(yán)重地限制了它們的應(yīng)用范圍，因此把激光表面強(qiáng)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。另一種是最近發(fā)展起來(lái)的涂層刀具，此類方法的缺點(diǎn)就是沉積涂層較薄。前者是通過(guò)材料本身發(fā)生的顯微組織轉(zhuǎn)變來(lái)提高硬度及耐磨性，因而只對(duì)碳鋼有效，而對(duì)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(shí)間較長(zhǎng)，而且實(shí)際使用中常常發(fā)生剝落現(xiàn)象。以下為激光表面強(qiáng)化技術(shù)在刀具材料改性中的應(yīng)用實(shí)例。通過(guò)對(duì)涂層材料的配比、激光涂層性能等方面的分析研究，開(kāi)發(fā)出與“懶漢刀”同等水平的廚刀并將其實(shí)用化?？梢钥闯觯鄹矊泳鶆蚋采w在刀刃上。將其運(yùn)用到園林刀具生產(chǎn)過(guò)程中，可以對(duì)不同類型的刀具進(jìn)行激光表面改性強(qiáng)化。所以，激光強(qiáng)化技術(shù)在刀具材料改性應(yīng)用潛力將是巨大的。相信激光合金化表面強(qiáng)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。這一點(diǎn)可以從這里看到：激光微細(xì)加工的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是其固有的加工靈活性，這為各種微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工生產(chǎn)提供了極大的可能性。而這是精密機(jī)械加工方法所不能實(shí)現(xiàn)的。而它還在光學(xué)材料的制造等很多方面起到了重要作用。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(lái)了巨大的變革。然而，我們看到激光加工技術(shù)的應(yīng)用的同時(shí)也要看到其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。取其一而說(shuō)之：激光能源：激光可應(yīng)用于核能發(fā)電上。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。地球上的海洋中就裝有1021 公斤海水。劃一根火柴燃燒的溫度就可以把紙片，汽油點(diǎn)著火，要讓這種核燃料著火，則需要億度的高溫。/ 6環(huán)顧激光加工技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)而言，激光加工技術(shù)無(wú)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(gè)超精密的階段。當(dāng)前的金融危機(jī)也許還會(huì)催生新的先進(jìn)制造制造技術(shù)，特別在生產(chǎn)管理技術(shù)方面?？苫練w納為以下四個(gè)方面：一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)；二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)；三、制造自動(dòng)化技術(shù)；四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式；五、發(fā)展。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模塊化設(shè)計(jì)、DFX、優(yōu)化設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)與健壯設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、反向工程、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬樣機(jī)技術(shù)、并行工程等。以CAD為基礎(chǔ)（造型，工程分析計(jì)算、自動(dòng)繪圖并提供產(chǎn)品數(shù)字化信息等），全面應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和理念。在信息集成環(huán)境下，采用計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、即CAPP，數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等各種計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制設(shè)備設(shè)備的計(jì)算機(jī)輔助工作程序設(shè)計(jì)即CAM等。超高速切削。用于精密機(jī)床、精密測(cè)量?jī)x器等制造業(yè)中的關(guān)