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数控车床激光加工原理及特点
日期：2009年12月31 来源：沈阳第一机床厂 关键字：数控车床
激光加工是20世纪60年代发展起来的一种新兴技术，数控车床它是利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度，依靠光热效应来加工各种材料，机床电器已广泛用于打孔、切割、焊接、电子器件微调、表面处理以及信息存储等许多领域。
激光是一种经受激辐射产生的加强光。其光强度高，方向性、相干性和单色性好，通过光学系统可将激光束聚焦成直径为几十微米到几微米的极小光斑，数控车床从而获得极高的能量密度(1 x10‘—1 x1010W／cm’)。当激光照射到工件表面，光能被工件吸收并迅速转化为热能，光斑区域的温度可达10000℃以上，使材料熔化甚至汽化。随着激光能量的不断吸收，材料凹坑内的金属蒸气迅速膨胀，压力突然增大，熔融物爆炸式的高速喷射出来，机床电器在工件内部形成方向性很强的冲击波。激光加工就是工件在光热效应下产生的高温熔融和冲击波的综合作用过程。
当激光的工作物质钇铝石榴石等受到光泵(激励脉冲氙灯)的激发后，数控车床吸收具有特定波长的光，在一定条件下可导致工作物质中的亚稳态粒子数大于低能级粒子数，这种现象称为粒子数反转。此时一旦有少量激光粒子产生受激辐射跃迁，造成光放大，再通过谐振腔内的全机床电器反射镜和部分反射镜的反馈作用产生振荡，此时由谐振腔的一端输出激光。再通过透镜聚焦形成高能光束，照射在工件表面上，即可进行加工。数控车床固体激光器中常用的工作物质除了钇铝石榴石外，还有红宝石和钕玻璃等材料。
激光加工工具有如下特点：它属于高能束流加工，不存在工具磨损更换问机床电器题；几乎可以加工任何金属与非金属材料；属非接触加工，无明显机械力，能加工易变形的薄板和橡胶等弹性工件；加工速度快，热影响区小；易实现加工过程自动化；激光可通过玻璃、空气及惰性气体等透明介质进行加工，数控车床如对真空管内部进行焊接等；激光可以通过聚焦，形成微米级的光斑，输出功率的大小又可以调节，机床电器因此可用于精密微细加工；加工时不产生振动噪声，加工效率高，可实现高速打孔和高速切割；可以达到0．01mm的平均加工精度和0．001mm的最高加工精度；表面粗糙度只。值可达0．1—0．4，Lm。
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