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激光加工范文1
激光加工技术专业主要是为了培养生产和服务第一线的应用型人才,因此,根据这一特点,教师首先要注重针对学生职业技能的训练,以形成其基本的社会生存能力。学生在校两年里,要强化他们钳工、焊工、维修电工、电子焊接、数模电的实验、实训等实践性教学与管理,准确使用常用仪器仪表、掌握基本测试方法、熟练组装激光器,在调试以及故障分析等方面进行专题训练,增加激光焊接、激光切割、激光打孔、激光热处理以及激光内雕等产品的实训活动,力求使产品的设计性、趣味性、综合性都能有所提高。其次,教师要制定一系列活动方案,定期举办“我爱小发明”“世界著名建筑拼图”“我心目中的潘多拉魔盒设计”等活动竞赛项目。这样,无论是在课内还是在课外,都能充分体现以学生为主体,以培养学生操作技能为主要目标的教育教学特点,促进学生尽早成为一名适应社会需求的技能型人才。
课程的设置应能充分适应机光电等行业对职业岗位的需求
专业课程设置上始终坚持以培养学生职业能力为主调,以职业生涯为背景,以岗位需求为依据,在“贴近生产、贴近工艺、贴近装备”的思想指导下,在激光加工产品设计、生产、工艺,以及激光器的安装、调试、检测及维护综合能力培养为核心上下工夫。认真分析行业发展现状和趋势,针对中职教育的宗旨和激光加工技术专业岗位的社会需求,适时调整课程内容、优化课程体系,使课程具有实用性、实践性、科学性,并包含更多的现代技术和新应用技术。针对中职院校激光加工所涉及的机械加工类、电工电子类的教学内容,我们开发并编写了《机械基础》《机械制图》《AutoCAD技术》《EzCAD基础》《电工与电子技术》和《设备控制技术》等专业课程。而在实际教学工作中,突出了对《激光原理》《激光加工设备》和《激光加工工艺》核心课程的教学,借助“校企合作、工学联合”的平台,将行业企业的生产标准和生产流程引入到教学的全过程中,培养了学生严谨的工作作风和熟练的操作技能,完善了激光加工的产品制作工艺,得到了指导教师、行家、企业领导的充分支持和肯定。
课程设置应注意统一性、地方性的有效结合
课程的统一性是保证教学质量的重要前提,统一性课程是指基础课程模块。在参考国家课程标准的前提下,我们把语文、数学、英语、体育、美术和音乐欣赏等纳入基础课程体系模块之中。这样,有利于学生综合素质的培养和提高,不仅为专业课程地学习打下良好的基础,也为学生今后走上社会,适应社会发展的需要创造良好的条件。课时分配应不低于总学时的30%。同时,课程设置应具有地方性特点。面对地方经济发展战略一盘棋,激光加工技术专业的课程设置必须与学校专业发展同步,切合地方产业发展的大局,让教材开发和课程设置具有鲜明的为地方经济发展服务的办学特色。只有把统一性和地方性有效结合,才能适应社会需求,为经济发展作出应有的贡献。
课程设置要与师资队伍的建设相结合
激光加工范文2
关键词 激光加工技术;钣金工艺;应用
中图分类号 TG3 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0111-01
1 激光与激光切割机
激光是相干光其中一种,具有最佳的单色性能、超高的亮度以及巨大的能量密度,同时具备良好的方向性。激光具有独特的特点,因而被广泛地应用于主要有激光打标、激光光谱、激光测距、激光雷达、激光切割、激光武器、激光唱片、激光指示器、激光矫视、激光美容、激光扫描、激光快速成型、激光成像等等,同时在这些领域上都有广大的应用空间以及发展潜力。激光加工技术在钣金加工工艺中具有很重要的位置,大大提高了钣金工艺的劳动生产率,推动了钣金工艺的发展。在钣金加工中,使用激光切割机可以大大地缩减加工的周期,提高加工精度,加快产品的开发速度,同时也降低了成本,这些优点被众多制造企业关注,且逐渐在钣金加工中采用激光切割机。在钣金加工中,激光切割机可以缩短加工周期、提高加工精度、省略更换冲压模具这一项环节进而可以对更多高度复杂的零件进行高精度加工,在钣金加工中被广泛的应用。
2 激光切割的原理
其具体原理是:激光切割机把激光聚焦在需要加工的材料表面上的任意一点,激光的光能则在这一点上转换为热能,在非常短的时间之内,激光照射点的温度会急速升高,到达材料的熔点,之后升至其沸点,材料开始融化,然后气化,之后这一激光照射点就会变成一个小孔;这时候激光切割机已设定好移动的路径,激光束则在激光切割机的控制之下顺着设定路径开始移动,在这一过程中,被切割材料的表面会出现液化、气化的变化,并且激光束经过的路径会遗留下一道细长的缝隙。
3 激光切割在薄板加工中的应用
3.1 以软件优势来增强薄板材料的利用率
AMADA的激光切割机的编程软件是AM-LASER,其CAD工作平台采用的是CADKEY7.0,并且以Lnest以及旋转支撑等功能进行辅助。Lnest可以在定尺材料上对厚度相同的不同零件进行优化排列,利用此功能,激光切割薄板可以省去开料这一道工序,减少工时,同时也有效地降低材料装夹的次数。瑞士百超的激光切割机采用的是“飞行光路”这一较为先进的原理,需要加工的板材则不用夹紧,没有存在加工死区,同时加工的速度大大的提高;编制切割方案的时候,必须按照生产计划将料厚相同但类型不同的多排列在定尺材料之上,以此增强材料的利用率。
3.2 有效减少模具的数量,提高产品开发的速度
近几年来,在纺织机械产品当中,少切削、无切削及钣金件占据的比重逐渐增大。然而,目前的市场竞争十分激烈,如何满足用户相对较小但是批量又很多的的品种尽快交换的要求,这是每一个企业所面临的很大难题。如果工艺设备过于落后,那么每一项钣金类零件在落料生产工序中则会花费大量的工作时间。绝大多数落料都要用到模具,而模具的设计以及生产都需要一定的时间;另外,新产品的出现都是要经过单件小批量地生产,而且零件还会依据试制情况的变化做出相应的改变与调整,如此,利用模具则大大增加了成本。而采用激光切割落料,无需利用到模具,节省大量的模具投入,加大缩短了生产的准备时间,加快了产品开发的速度。如今的市场瞬间万变,产品开发的速度越快就越能提前占领市场。激光切割冲压零件还可以确保模具设计的准确性。落料是拉伸成型的前道工序,其落料尺寸通常要进行修正。然而利用激光切割出的冲压零件在成形模上试加工,可以比较准确地制定出落料模的尺寸大小,为今后进行大批量生产做
基础。
3.3 激光切割技术比传统加工技术更具成本优势
激光束都是以点的形式存在,因此在二维平面加工中具有很大的柔性化。激光切割机加工过程中,只有切割头进行移动,但工件则是静止,无需设置微连接,有助于激光在切割加工过程中比较简便。它的计算机CAM系统不需要进行单个零件的加工工艺的制作,仅仅需要把排样的结果以及切割的路线进行优化即可,然后启动激光发生就可以加工。但是,在复合机当中,则需要进行模具设置、激光切割路线的预设以及微连接部位的设定,之后才可以进行下一步的加工。由此对比,激光切割机与复合机比较,激光切割机的工艺工序准备工作时间大大的减少。在实际运用当中,复合机在加工的时候,由于夹钳拖动工件以及模具存在一些落料量,因此在原材料上则会出现加工死区,然而激光切割机进行切割时于工件静止,因而没有出现死区,从而提高了原材料的利用率,有效降低了单件工件所消耗的原材料成本。近几年来,激光切割的加工精度逐渐提高,很多工件不需要利用精加工工序也可以直接达到设计的相关要求,极大地简化一些加工工序,降低了单件的加工成本。同时,由于激光切割机切割速度的快速提高,极大地减少了工件的加工时间,同时操作人员的个人生产效率也得到很大的提高。
3.4 激光切割所加工产品的精度进一步提高
由于激光切割加工速度不断提升,促使工件的加工热所影响的范围逐渐减小,整个工件在切割加工中所出现的热变形量也随之减小。同时,由于二氧化碳激光发生器的稳定性能逐渐提高,也促使激光切割面的光洁度随之增强。另外,工件静止的加工方式大大减少了振动。由于激光切割加工的精度水平的不断提高,使得激光切割加工的农机板金件也逐渐发生改变,由原来的低精度件逐渐转向高精度件发展。从生产实际情况来看,原先复合机APELIOⅡ357通常是加工材料厚度低于2 mm的比较薄的零件,主要加工的是纺机的外包容件。而现在激光切割机既可以加工上述的零件,又可以加工材料厚度于3 mm-4 mm或者是大于6 mm的中厚零件。这类零件大多数是结构件、传动件以及主要的工作件,
对于加工精度的要求比较高,其中,有一部分的零件已经接近精加工件的精度要求。采用激光切割的加工零件,不仅具备变形量小、加工面光洁度高的特点,同时还有工毛刺小甚至没有、零件的尺寸大小一致性好等特点,在农业机械的装配尺寸精度控制中具有重大的作用。
3.5 增强产品的技术含量,提高企业的竞争力
激光切割可以加工一些通常方法都比较难加工的零件,例如染整机这一系列中绝大多数不锈钢箱体,它上面有很多不一样的孔,由于箱体比较大,以普通加工方法很难进行加工,然而激光切割完全可以满足这一类的要求,而且加工同一零件所用的时间很短,准确性极高。产品的技术含量也不断地提高,因此市场竞争力也随着增强。
4 结束语
激光切割在生产制造中具有广阔的应用前景,是钣金加工工艺中另一种新的且实用的加工方法。从国外引进的激光切割机与AMADA比较具有独特的优势,主要有以下几点新的提高:①加工速度非常快速,成倍的提高,其综合效率明显提高,甚至高于数控冲床;②节省大量的材料。工件无需夹紧,也没有加工死区;③切割头更换十分简便快捷。不用任何工具,几秒之内即可进行更换,所有的管道以及电路都内置于切割头的后部;④软件操作界面非常好;⑤可以交换工作台系统。应用第二个工作台,切割过程中可以进行人工上料,可以人工卸料,生产效率提高50%;⑥能够高速地加工出尖角以及小圆角;通过光纤高速将数据传递,可以有效地实现切割速度于激光功率进行同步控制。
参考文献
[1]李钰,马继山.钣金件快速精确加工中的激光切割工艺分析[J].火箭推进,2009:66.
[2]王延,刘红,王东华.激光加工在钣金车间的应用分析[J].科技传播,2012,01:91.
激光加工范文3
关键词:激光加工,农业机械制造
1.激光加工技术概述
激光加工技术是一种高度柔性和智能化的先进加工技术, 它集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果, 技术涉及范围广。激光加工技术是指各种以高能密度激光束为手段, 通过激光束与材料之间的物理和化学等作用, 实现改变物质形态或性质的先进材料加工技术。激光加工涉及激光物理、材料、电子、机械和工程传热等多门学科, 综合了激光、制造、控制和计算机应用等多项技术, 已成为多学科交叉和多技术综合的一种典型的先进制造技术。激光加工具有非接触、无污染、热影响区域小、加工精度高以及可选区加工等特点, 而且在特定的加工情况下是其他制造方法不可替代的。因此, 激光加工技术在许多行业中都得到了重要而广泛的应用。由于其独特的性能在农业领域得到广泛应用, 在诱变育种、增强种子活力、促进生长发育、提高产量和品质、平地整地、提高节水灌溉能力、防治病虫害等方面发挥着越来越重要的作用。
2.激光加工技术在农机制造中的应用
21世纪是一个以信息、生物等高科技为支柱的知识经济时代, 我国农业只有加快现代化进程, 才能在国际竞争中立于不败之地。发展现代农业少不了农业机械的支持, 制造技术成为其重要的组成部分。当前农业机械由于其自身应用的特点和工作对象的复杂性, 尤其是农机制造行业的设计加工手段比较落后, 使其创新少, 新产品开发周期长, 成本高,制造质量比较粗糙, 产品寿命相对较短。免费论文参考网。为了大力提高农机的制造技术, 并与其他机械制造业平行发展, 必须加大激光等先进制造技术在农业制造中的应用力度, 提高农机制造企业的现代生产技术水平。
2.1激光快速成型技术在农机制造中的应用
快速成型技术即直接根据CAD模型快速生产样件或零件的技术总称。它集成了技术、数控技术、撒光技术和材料技术等现代科技成果, 是先进制造技术的重要组成部分 。其原理产品三维CAD模型一分层离散—按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料生成实体模型。它能根据CAD模型电子模型自动、直接、快速、精确地将设计思想物化为具有一定功能的原型或直接制造零件, 在不同模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的零部件, 解决了从设计到制造的快速对接问题。因此, 该技术可以对产品设计进行快速评价及修改, 有效地缩短了产品的研发周期, 降低了开发成本, 满足了当今竞争日益激烈的市场对新产品快速开发和快速制造的要求, 提高了产品的市场竞争力和企业的综合竞争能力。其中, 激光选区烧结是快速成型制造中的重要工艺方法之一。这种制造方法具有成型速度快、精度高、表面质量好、后置处理简单和省时等特点, 是一个具有生命力的技术, 为制造技术的发展创造了一种新方法。
农业机械生产过程具有特殊性。零件多具有较复杂的形状, 如耕地机械、整地机械和收获机械等。此外, 复杂曲面较多, 如犁体曲面、旋耕机旋刀、水泵叶轮和送料螺旋等, 而且根据具体的生产情况不同, 其形状还需相应调整。因此,利用传统的机械加工方法研制这种农业机械零件, 不仅研制开发时间长, 加工工艺复杂, 而且很难达到理想的效果。运用先进的激光快速成型集成技术, 不仅大大缩短新产品的开发周期, 降低开发成本, 而且制造质量也优于传统制造方法。
2.2激光表面强化与热处理技术在农机制造中的应用
激光表面强化与热处理技术是一种新型的材料表面处理技术。激光表面强化技术的原理是利用激光穿透能力极强的特点,当把金属表面加热到仅低于熔点的临界转变温度时, 其表面迅速奥氏体化, 然后急速自冷淬火, 金属表面迅速被强化川。激光热处理是传统热处理技术的发展和补充, 它可以解决其他表面处理方法无法解决或不好解决的材料强化问题。经过激光处理后, 可以提高其抗磨损、抗疲劳、耐腐蚀和防氧化等性能, 延长其使用寿命。总之, 激光表面技术对于提高零部件的表面综合机械物理性能, 改善产品的性能、使用寿命,增强产品的竞争能力起着至关重要的作用。
农业机械量大面广, 种类繁多, 每年由于表面破坏和失效带来的损失非常巨大。资料表明, 农机产品的失效破坏,约60%有是由零件表面的腐蚀和磨损造成的。如耕作、播种和收获机械的许多零部件, 直接与土壤接触, 其腐蚀和磨损相当严重, 导致故障增多、生产率下降, 作业成本明显上升。免费论文参考网。农用动力中的气缸、气门、曲轴, 因磨损和腐蚀常会导致功率下降, 污染增加。各种农用泵、风机和叶片在表面磨损后, 工作性能下降, 寿命降低。因此, 在农机行业中大力推广先进、实用的表面技术, 可显著提高零部件的抗氧化、耐腐蚀、耐磨损和耐疲劳性能, 能最大限度地延长农机具的使用寿命己对于已损坏的产品, 采用表面修复工艺, 可大大节省资金,经济效益十分显著。
此外, 激光热处理技术在农业机械制造行业应用极为广泛, 在许多关键零件上如缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、排气阀、农技服务年阀座或活塞环等几乎都可以采用激光热处理。在农业生产中, 机器的工作条件是多种多样的, 有些机器犁、中耕机、播种机和收割机直接在磨料介质中工作, 使许多零件磨损很快。免费论文参考网。另一方面, 为了获得足够的强度, 机器的材料用量较大,不仅浪费材料, 而且显得笨重。对于此类零件, 激光硬化处理后的硬度比常规淬火硬度高5%一20%, 激光合金化可以根据要求选择加人新材料, 形成以基材为基础的新合金层,以获得满意的性能。此外, 由于处理后性能的提高, 可以选用低性能的基材, 从而减少了基材的质量。
2.3激光技术在农机零件修复中的应用
激光技术在农机零件修复中主要是应用激光熔覆技术。激光熔覆技术是一种新型的表面改性技术, 是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化, 并快速凝固后形成稀释度极低, 与基体成冶金结合的表面涂层, 显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法, 从而达到表面改性或修复的目的, 既满足了对材料表面特定性能的要求, 又节约了大量的贵重元素。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比, 激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点。
因此, 激光熔覆技术可以提高材料表面的耐磨与耐蚀等性能, 主要用于零件磨损后的修复及增强新制造零件的性能。对于重要零件如农机中的汽缸套和活塞等,由于工作量大, 高温、高压、侵蚀以及不同程度的摩擦, 其磨损量是很大的, 零件需要定期报废和更换。对于耕地机械、整地机械和收割机械如犁、中耕机、播种机和收割机,作业时局部磨损很快, 零件报废是因为局部的损坏。为了提高零件的使用寿命, 修复工作有着极大的意义。激光加工具有选区作用的独特优点, 而且激光熔覆可以方便地修复磨损部位, 使零件不因为局部损坏而报废, 提高了零件的可靠性和使用寿命,在投人费用最小的情况下重新达到更佳的性能要求。此外,用激光对模具进行修复, 可以大大提高模具的寿命, 又不受形状和尺寸的限制, 在农机制造中也应大力推广和采用。
3.激光加工技术在农机制造中应用现状及前景
3.1激光加工技术在农机制造中的应用在我国尚不普遍, 主要是该行业对激光技术的应用还存在不同程度的神秘感和偏见。另外, 对激光技术的宣传也不够, 缺乏实践。因此, 农机企业应尽快引进吸收工业生产中成熟的科研成果,利用好工业中已建立的多功能激光加工中心, 使其为更多的农机企业服务。
3.2激光加工技术的引人可以大幅度提升农业机械的制造水平。但对加工类型的选择及激光器的使用, 要从基础做起, 只有在充分掌握这种先进加工方法的情况下, 才能更好地改进传统工艺, 发挥新技术的优势。激光加工技术集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果,技术涉及范围广。因此, 农机企业在上激光制造项目时, 一定要分析企业自身条件和需求, 向其他机械企业咨询, 看准方向, 找到结合点, 循序渐进地进行。
3.3近年来, 大功率激光器和辅助设备的制造技术日益提高, 其基础理论及生产技术日益成熟, 与其他加工设备相比, 大功率激光器的价格也不是很高。因此, 激光加工技术
在农业机械制造中的应用具备了一定的外部条件。另外, 随着农业工业化的决速发展, 农业制造企业的实力明显增强, 对产品质量的要求越来越高, 为激光加工技术在农业机械制造中的应用提供了内部动力和条件。因此, 目前激光加工技术在农业机械制造中的应用具备了条件。从农机应用领域来看,快速成型、熔覆及热处理是激光加工技术应用的主要内容。
激光加工范文4
关键词 钣金加工;激光切割机;原理与特点
中图分类号TG93 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)73-0125-02
据相关工业加工技术的数据研究表明,激光切割作为激光加工行业中的一项最重要的切割技术工艺,其占有比例可以达到70%,可见其应用的广泛和重要。激光切割技术是激光加工工艺中比较重要的一部分,它也是世界上公认的比较先进的切割工艺之一。随着社会生产的不断发展以及工业加工技术的不断进步,激光切割技术也在随之快速的发展与进步,其在钣金加工中的应用也越来越广泛,并发挥着其他工艺无法比拟的作用。
1 激光切割机及其相关原理概述
1)激光:作为一种相干光,它具有极好的单色性能、极高的亮度、较高的能量密、以及优秀的方向性等优势特点,在工业加工中它被广泛地应用于激光切割、打孔、焊接以及打标等多方面,同时具有较大的发展空间与开发潜力;2)激光切割机:能够广泛并普遍被应用于切割普通钢板、硬质合金和不锈钢等诸多金属性质材料,以及陶瓷、玻璃、纤维板等诸多非金属性质物质。激光切割机的工作体系主要分为三大重要部分:机床主机、激光器以及控制系统。作为整个体系的中枢部分,控制系统主管并协调整个系统的正常工作,其主要任务在于协调并控制加工的轨迹、控制焦点的位置,同时注重与机、光、电等整体的调和;3)激光切割的原理:经过聚焦后的激光束对无论怎样坚硬的材料都能发生上万度的高温,促使材料能够在瞬间熔化与蒸发,同时产生强大的冲击波,达到使熔化的物质能够以爆炸性的方式一瞬间喷射并去除的目的。正是由于这一特殊性质,激光切割机可以将激光束聚焦在要被加工的材料表面的某个点上,引发并促使激光从光能到热能的转换,同时在几微妙的超短时间内,使激光束聚集点的温度快速升高至材料的熔点,再升高到沸点,使材料达到气化的状态,随后形成一个小孔洞。另一方面,激光束在激光切割机的控制与操作下,按照其预设的移动路径进行变化。在整个过程中,待加工材料的表面持续不断的发生液化、气化现象,并随之在激光经过的路程留下既细又长的一道割缝。
2 激光切割技术的优点
激光切割的速度极快、切缝较小、切口部分光滑且整齐、总体的切割质量较好等。与传统切割技术相比较,激光切割技术不存在对刀具的严重磨损;切割表面的热量范围影响比较小;切割的应用范围较大,不受形状等方面的限制,比较容易实现数控化;实施复杂加工的时候,能够不借助模具的支持并依然保持高质量、高精度的完成各种钣金加工工作。因此,很多工业制造单位已经开始关注激光切割技术的重要作用,且在钣金加工中逐渐积极的应用激光切割技术。
3 激光切割技术的发展与现状
我国的工业加工体系中,激光技术主要被应用在切割、焊接、标记以及热处理等加工方面。我国激光切割工业的起步虽然并未晚于西方国家很多,但由于自身的基础较差,所以激光加工技术还未能实现广泛的应用,且激光加工工业的整体发展水平与先进国家仍然存在较大的差距。激光切割技术是激光加工工业中最早、最多应用的一种加工技艺,其存在、应用与推广皆有很大的开发空间。随着我国经济技术的快速发展以及工业领域的不断进步,越来越多的钣金加工领域需要开发,更多的工业城市需要建立加工技术中心,以提高经济效益。
4 激光切割机在钣金加工中的实际应用及优势
1)激光切割能够有效的利用编程软件的优点,极大的提高薄板型材料的利用率,减少材料的使用与浪费,同时减轻工人的劳动强度与力度,达到理想的效果。另一方面,优化排料的这一功能性,可以省略薄板切割的开料环节,有效的降低材料的装夹,减少加工辅助的时间。因此,促使切割方案更合理的安排,有效的提高加工效率及材料的节省;2)在日益发展的市场环境中,产品的开发速度即意味着市场。激光切割机的应用,可以有效的减少模具的使用数量,节省新产品的开发周期,促进其开发的速度与脚步。零件经过激光切割后的质量良好,且生产效率明显提高,有助于小批量的生产,强而有力的保障了产品开发周期日渐缩短的市场氛围,而激光切割的应用可以对落料模的尺寸大小进行精准的定位,为日后的大批量生产铺垫下坚实的基础;3)钣金加工作业中,几乎所有的板件痘需要在激光切割机上一次成形作业,并进行直接的焊接合套,所以激光切割机的应用减少了工序与工期,有效的提高工作效率,能够实现工人劳动强度与加工成本的双重优化与降低,同时促进工作环境的优化,极大的提高研发速度与进度,减少模具投入,有效的降低成本;4)激光切割机在钣金加工中干的普遍应用,能够有效的缩短新产品等的加工与制造周期,极大的减少模具的投入等;极大的提高工人的加工速率,省去不必要的加工程序;同时,激光切割机在工业加工中的广泛应用,能够有效的加工各种复杂的零件,提高精确度,有助于直接缩短加工周期、提高加工的精准度、略去冲压模具的更换程序,有效的提高劳动生产率。
5 结论
总之,激光切割机在诸多领域中都得到良好且广泛地应用,尤其是在钣金加工中作为一种新的技术工艺方式,激光切割更是大大的提高了生产效率和产品质量。未来,激光切割技术在生产与生活中也一定会获得更多的肯定,其应用前景与发展前景均十分广泛。随着社会工业的不断发展以及激光加工技术的进步,激光切割技术必然会成为钣金加工技术应用中的重要加工手段,因此,值得广大同行的关注与重视,在实际生产中予以大力的推广。
参考文献
[1]王大力.激光切割机在钣金加工中的应用[J].科技资讯,2012,2:112.
[2]汤坚,吴忠平.激光切割在钣金加工中的应用[J].纺织机械,2001(6):44-45.
激光加工范文5
关键词:激光设备及加工控制;课程开发;工作过程
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2014)02-0070-02
基金项目:本文系武汉市教育科学“十二五”规划课题“基于工作过程的‘激光设备及加工控制’课程开发研究”(编号:2012C181)的阶段性成果。
《激光设备及加工控制》是激光加工技术专业的专业核心课程。该课程主要是通过对激光设备电气控制技术的学习和技能实训,其综合性和实践性较强,要求学生掌握激光加工设备电控系统工作原理和工作过程,获得必要的岗位技能和相关的激光器装配工职业资格证书。
一、课程目标定位
基于工作过程的《激光设备及加工控制》课程开发是激光加工技术专业课程建设与改革的切入点。为了开发建设好该课程,能够更好地掌握企业对激光设备及加工控制人才的需求情况,对企业进行了行业分析和岗位企业调研,确立了掌握激光设备电气控制技术相关知识和技能是激光加工设备企业从业人员的基本要求,将课程目标定位为知识目标、能力目标和素质目标,如表1。
二、教学内容的设计
《激光设备及加工控制》课程属于激光加工技术专业。根据该专业的人才培养目标,课程的内容主要以满足职业岗位能力对电控技术应用能力的需求为依据确定课程内容,将课程内容设计为5个综合学习情境,主要是根据企业不同岗位典型的工作任务进行构建。每一个学习情境都是完整的工作过程,子学习情境训练学生的单项知识,综合学习情境训练学生的综合应用能力;学习情境对应低级、中级、高级不同的工作岗位,任务难度逐步提高;学习情境可扩展、重组、更新;每个学习情镜对应有课内实训项目和工作任务。
《激光设备及加工控制》课程的教学内容主要包括理论教学内容、实践教学内容和集中实训教学内容。理论教学由12个子学习情镜构成,共32个学时,如表2;实践教学由16个子学习情镜构成,共92学时,如表3。
三、教学方法
演讲法:以多媒体教学的形式讲授单项知识点,主要是理论知识的讲解。
案例分析法:根据激光设备及加工控制课程对分析设计能力要求较强的特点,分析电路设计的实际案例,通过案例边讨论边学习。
演示教学法:演示设备操作和软件使用。采用设备现场或企业生产现场学习的方法,学生具有较高的积极性,无论是理论知识的掌握或实践技能的培养都有实践环境作支撑。
问题引导法:通过问题引导学生掌握教学重点。
讨论式教学法:以小组为单位完成一项典型工作任务,学生通过团结协作共同解决问题,小组长负责,锻炼学生的领导和组织协调能力。
项目教学法:以小组为单位进行项目实施,包括目标设定、制定计划,具体实施、项目检查、分析评价5个步骤。
四、课程考核
课程的考核理实一体化教学占60%,包括平时成绩、作业占6%,课堂表现占6%,期末考试占24%,实训考核占24%;集中实践教学包含四个方面,占40%,其中项目制定占8%,项目实施占20%,实训报告2%,职业素养占10%,按量化指标对过程和结果实施考核,给出评价,评价的标准分A、B、C三个等级。而对于小部分不能完成的情况,对问题进行分析,并且进行指导,最终使学生能够达到基本标准。
五、特色与创新
本课程是校企合作开发的基于工作过程的课程,是与激光公司联合开办的订单培养班――激光制造与加工班的教学实践中提炼出来的,课程内容来源于激光企业实际案例。
1.课程内容独特,岗位针对性强。作为伴随激光产业发展应运而生的高职新专业激光加工技术专业的专业核心课程,“激光设备及加工控制”通过紧密依托国内快速发展的激光产业,培养目标直接面向激光设备生产,使用企业的电气控制、设计岗位,岗位针对性强。
2.每个学习情境都是独立的工作任务。实施了融教、学、做为一体的基于工作过程的学习情境课程教学模式,每一个学习情境都是实际的工作任务,学生在相关企业就业不需要培训,可直接上岗。
3.教材来源于实际应用案例,由企业工程技术人员与专业教师共同完成。教材来源于激光企业产品说明书,实际应用案例,培训手册,等等。
4.课程内容开放,实时更新。课程内容采取模块化结构,根据激光设备的技术发展不断组合,实时更新,具有较强的开放性。
5.课程评价三位一体。通过多种形式的考核方法,激励学生全面均衡发展,课程评价集知识、能力、素质为一体。
参考文献:
[1]王中林.高职激光加工技术专业人才培养方案设计[J].职业技术教育,2010,(20).
[2]徐涵.以工作过程为导向的职业教育[J].职业技术教育,2007,(34).
激光加工范文6
【关键词】激光切割;正交试验;表面质量
Research on Surface Quality of Solid Laser Cutting?Processing
GOU Gang LIU Yong ZHANG Xue-juan
(school of Mechanical Engineering &Automation,Xihua University,Chengdu Sichuan,610039,China)
【Abstract】Laser cutting is playing an important role in the field of machinery industry, sheet metal, hardware and electronics industries, etc. Through the analysis of the orthogonal test, the author discussed the influence of pulse width, discharge voltage, pulse frequency and cutting speed on surface quality when the other conditions are invariable, and found the primary and secondary factors and optimal parameter combination affecting surface quality.It is helpful to seek better technology parameter for production and the theory research.
【Key words】Laser cutting; Orthogonal experiment; Surface quality
激光加工是一门发展迅猛的特种加工技术,它具有高精度、高速度和高适应性的特点,同时还具有切缝窄、加工柔性好、热影响区小等优点。已经成为发展我国新兴产业,改进传统制造业的关键技术之一[1]。激光切割加工是一个相当复杂的热加工过程,影响因素非常多,而且各因素之间相互影响相互制约。如果加工时工艺参数选择不当,则加工质量必定会受到很大的影响。正确选择切割参数对于提高零件质量和生产效率以及减少加工成本具有重要意义[2]。目前切割参数主要集中在切割速度、激光功率和辅助气压上,一般情况下,激光功率和辅助气压都有相对稳定的参考值。本文主要探讨切割速度、脉冲宽度、脉冲频率和放电电压易调节工艺参数对切割质量的影响。通过正交试验,找出这几个参数的主次影响以及最优组合。
1 试验设计和试验内容
1.1 实验设备
实验采用武汉金运激光有限公司生产的KJG50330-500W-YAG金属切割机,主要技术参数如下:输入功率12.5KW;最大输出功率为500W;调制频率1~500Hz;光束脉宽0.5~20ms;激光波长1.064um。
1.2 实验材料
实验选用Q235低碳钢板,加工试样厚度尺寸:δ=3mm,切割样件平面尺寸:40mm×15mm。
1.3 正交试验设计
正交试验设计是研究多因素和多水平的一种设计方法,其根据正交性从全面的试验中选出具有代表性的点进行试验,这些点具备了“齐整可比,均匀分散”的特点,因此正交试验设计是一种高效率、快速、经济的实验设计方法[3]。如五邑大学的邓祥明曾使用改进的混合位级正交表L16(43×22)研究确定电火花线切割加工工艺参数[4]。本次采用正交试验,在其它条件一定的情况下,选择输入电压、脉冲宽度、脉冲频率和切割速度作为激光切割试验的因素。根据确定的4个因素和4个水平,采用L16( 44 ),表头设计见表1。
表1 正交试验表头设计
1.4 激光切割试验结果
根据试验方案的设计随机安排顺序进行16次加工试验,部分试验结果如表2所示。
表2 正交试验结果
2 实验结果的极差分析
极差分析法又称为直观分析法,它具有直观形象、简单易懂、计算简单等优点,可以非常简单的观察分析出各试验因素水平变化对试验指标的影响大小、重要程度、变化范围,是正交试验结果分析最常用的方法[5]。根据极差分析方法,对正交试验数据进行极差分析如表3所示。
表3 极差处理分析表
由极差分析表3可知,在本次实验的四个因素中,对表面质量影响最大的是切割速度,其次是脉冲宽度,影响最小的是放电电压。在加工中获得最小表面粗糙度的最优组合是A1B2C3D2。
3 实验结果的方差分析
由于实验过程中往往存在误差,而极差分析虽然能直观形象地选择出最优参数组合,但不能区分出各因素水平不同而带来的系统误差和试验的随机误差。对于误差较大或者精度要求比较高的试验,只采用极差分析而不考虑试验误差的影响,就会给分析带来困难,甚至可能影响试验结论。采用方差分析可以更准确地分析出在各种因素作用下何种因素对试验指标影响较大[5]。对试验结果进行方差分析如表4所示。
表4 方差分析表
通过方差分析表4可知,Fc大于F0.9(3,3)=5.39,FB、FD大于F0.95(3,3)=9.28,因此因子C在α=0.1的显著水平上显著,B、D在α=0.05的显著水平上显著,因子A不显著。即切割速度对表面质量的影响最大,其次是脉冲宽度,输入电压的影响最小。这和极差分析的结果一致。
4 结语
在固体激光切割加工过程中,通过正交试验得到了不同加工参数(脉冲宽度、放电电压、脉冲频率和切割速度)对加工表面质量的影响规律,结果表明:
(1)本课题所选用的四个参数(脉冲宽度、放电电压、脉冲频率和切割速度)中,对激光切割质量影响最大的是切割速度,随着切割速度降低,切割表面粗糙度增加,速度过低时,因氧化反应热在切口前沿的作用时间延长,切口波浪形比较严重;随着切割速度的增加,工件表面的粗糙度有所提高,当达到一个最佳的切割速度时,此时切割表面的粗糙度最小。当切割速度增大到某一定值后则会出现无法切透板材的现象。
(2)脉冲宽度是激光能量作用的时间,在激光功率一定时,随着脉冲宽度的增加,一个脉冲激光能量就会增加, 相应地对板材的烧蚀效果就越大,表面粗糙度会有所增加。试验表明,减小脉冲宽度, 增加脉冲频率会使切口连续且平滑。
(3)激光功率、离焦量、辅助气压、板材厚度以及材料等因素对表面质量影响也很大,尤其是辅助气压和激光功率,本课题是在这些因素一定的情况下讨论加工中经常调节到的参数对割质量的影响情况,在以后的研究中,应该根据实际情况选择更多的参数和指标进一步深入研究。
【参考文献】
[1]孙晓东,王松,赵凯华,等.激光切割技术国内外研究现状[J].热加工工艺,2012,41(9):214-216.
[2]阎启,刘丰.工艺参数对激光切割工艺质量的影响[J].应用激光,2006,26(3):151-153.
[3]范彦宏,周玉成,李雅克.正交实验法在激光切割工艺参数选取中的应用[J].激光杂志,2008,29(5):83-84.