現(xiàn)代激光加工技術在金屬加工領域的應用
一、激光切割的特點及應用
激光切割是當前各國應用最多的激光加工技術。在國外許多領域,例如,汽車制造業(yè)和機床制造業(yè)都使用激光切割進行鈑金零部件的加工。隨著大功率激光器光束質(zhì)量的不斷提高,激光切割的加工對象范圍之廣,幾乎包括了所有的金屬和非金屬材料;例如,可以利用激光對高硬度、高脆性、高熔點的材料進行形狀復雜的三維立體零件切割,這正是激光切割的優(yōu)勢所在。
二、激光切割的主要優(yōu)點
1.激光切割效率高。以1mm厚的鋁合金板為例,切割速度可達40m/min。高效率使得單件加工成本大幅降低,甚至低于傳統(tǒng)加工方法。
2.激光切割為非接觸光學熱加工。工件可以進行任意形式的緊密排列或套裁,使原材料得到充分利用。由于是非接觸加工,加工后的零件也沒有形變。
3.激光切割無需刀具和模具。在計算機控制下,可直接實現(xiàn)二維、三維上任意形狀的板類或殼體類零件的柔性加工;因此,很適合用于新產(chǎn)品研制開發(fā)階段的多品種、小批量的加工,可以省去模具設計,極大縮短生產(chǎn)周期。
4.激光切割切縫小。激光切割切縫一般在0.15~0.4mm之間,切口光潔無毛刺,甚至可直接加工一定精度的傳遞用直齒輪成品。
切削熱分布的核心特征分析切削過程中產(chǎn)生的熱量在剪切區(qū)、切屑、刀具和工件中的分布呈現(xiàn)顯著的不均勻性,主要特征如下:剪切區(qū)溫度相對均勻:在材料發(fā)生塑性變形的主剪切平面(或剪切區(qū))內(nèi),各點溫度分布表現(xiàn)出較高的均勻性,該區(qū)域內(nèi)溫差較小。刀-屑/刀-工接觸區(qū)的溫度峰值偏移:前刀面: 最高溫度點并非位于切削刃,
機械加工工藝中熱處理工序的時序規(guī)劃策略在機械加工工藝流程中,科學地安排熱處理工序的介入時機至關重要。其核心目標在于:優(yōu)化冷熱加工協(xié)同性,有效控制熱處理變形,并最終確保產(chǎn)品質(zhì)量與精度。熱處理工序的規(guī)劃主要依據(jù)其功能目標,可分為以下關鍵類別及其典型時序:預備熱處理:目標: 消除毛坯件內(nèi)應力,改善材料切削