第七章其他特种加工技术 激光束加工
第七章 其他特种加工技术 激光束加工
第七章其他特种加工技术 1.激光加工的原理与特点 1)激光加工的原理 激光是一种强度高、方向性好、单色性好的相干光。由 于激光的发散角小和单色性好,理论上可以聚焦到尺寸与光 的波长相近的(微米甚至亚微米小斑点上,加上它本身强度 高,故可以使其焦点处的功率密度达到107~1011W/cm2, 温度可达10000℃以上。在这样的高温下,任何材料都将瞬 时急剧熔化和汽化,并爆炸性地高速喷射出来,同时产生方 向性很强的冲击。因此,激光加工(如图1所示)是工件在光热 效应下产生高温熔融和受冲击波抛出的综合过程
第七章 其他特种加工技术 1. 激光加工的原理与特点 1) 激光加工的原理 激光是一种强度高、方向性好、单色性好的相干光。由 于激光的发散角小和单色性好，理论上可以聚焦到尺寸与光 的波长相近的(微米甚至亚微米)小斑点上，加上它本身强度 高，故可以使其焦点处的功率密度达到107～1011 W/cm2， 温度可达10 000℃以上。在这样的高温下，任何材料都将瞬 时急剧熔化和汽化，并爆炸性地高速喷射出来，同时产生方 向性很强的冲击。因此，激光加工(如图1所示)是工件在光热 效应下产生高温熔融和受冲击波抛出的综合过程
第七章其他特种加工技术 456 1—激光器;2激光束 3—全反射棱镜;4聚焦物 工件;6一工作台 图1激光加工示意图
第七章 其他特种加工技术 图1 激光加工示意图 1 2 3 4 5 6 1—激光器； 2—激光束； 3—全反射棱镜； 4—聚焦物镜； 5—工件； 6—工作台
第七章其他特种加工技术 2)激光加工的特点 激光加工的特点主要有以下几个方面: (1)几乎对所有的金属和非金属材料都可以进行激光加 (2)激光能聚焦成极小的光斑,可进行微细和精密加工 如微细窄缝和微型孔的加工。 (3)可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室或其 它地点进行加工。 (4)加工时不需用刀具,属于非接触加工,无机械加工 变形。 (5)无需加工工具和特殊环境,便于自动控制连续加工, 加工效率高,加工变形和热变形小
第七章 其他特种加工技术 2) 激光加工的特点 激光加工的特点主要有以下几个方面： (1) 几乎对所有的金属和非金属材料都可以进行激光加 工。 (2) 激光能聚焦成极小的光斑，可进行微细和精密加工， 如微细窄缝和微型孔的加工。 (3) 可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室或其 它地点进行加工。 (4) 加工时不需用刀具，属于非接触加工，无机械加工 变形。 (5) 无需加工工具和特殊环境，便于自动控制连续加工， 加工效率高，加工变形和热变形小
第七章其他特种加工技术 2.激光加工基本设备及其组成部分 激光加工的基本设备由激光器、导光聚焦系统和加工机 (激光加工系统)三部分组成 1)激光器 激光器是激光加工的重要设备,它的任务是把电能转变 成光能,产生所需要的激光束。按工作物质的种类可分为 固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器四 大类。由于HeNe(氨一氖)气体激光器所产生的激光不仅容 易控制,而且方向性、单色性及相干性都比较好,因而在 机械制造的精密测量中被广泛采用。而在激光加工中则要 求输出功率与能量大,目前多采用二氧化碳气体激光器及 红宝石、钕玻璃、YAG(掺钕钇铝石榴石)等固体激光器
第七章 其他特种加工技术 2. 激光加工基本设备及其组成部分 激光加工的基本设备由激光器、导光聚焦系统和加工机 (激光加工系统)三部分组成。 1) 激光器 激光器是激光加工的重要设备，它的任务是把电能转变 成光能，产生所需要的激光束。按工作物质的种类可分为 固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器四 大类。由于He-Ne(氦—氖)气体激光器所产生的激光不仅容 易控制，而且方向性、单色性及相干性都比较好，因而在 机械制造的精密测量中被广泛采用。而在激光加工中则要 求输出功率与能量大，目前多采用二氧化碳气体激光器及 红宝石、钕玻璃、YAG(掺钕钇铝石榴石)等固体激光器