開題報告一13一劉茂平一激光加工技術在鐘表制造行業中的應用
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- 開題報告-13-劉茂平-激光加工技術在鐘表制造行業中的應用一、選題的理論意義與實際意義
激光加工技術是20世紀60年代初發展起來的一門新興科學，它是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鉆孔和微加工等。用激光束對材料進行各種加工，如打孔、切割、劃片、焊接、熱處理等。激光能適應任何材料的加工制造，尤其在一些有特殊精度和要求、特別場合和特種材料的加工制造方面起著無可替代的作用。
自從激光被發現以來，國內外工程界高度重視對激光的應用研究。1971年11月，美國通用汽車公司率先使用一臺250w co2激光器進行利用激光輻射提高材料耐磨性能的試驗研究，并于1974年成功地完成了汽車轉向器殼內表面（可鍛鑄鐵材質）激光淬火工藝研究，淬硬部位的耐磨性能比未處理之前提高了10倍。這是激光表面改性技術的首次工業應用。多年以來，世界各國投入了大量資金和人力進行激光器、激光加工設備和激光加工對材料學的研究，促使激光加工得到了飛速發展，并獲得了巨大的經濟效益和社會效益。目前，激光加工技術已在工業、農業、醫學、軍工以及人們的現代生活中得到廣泛的應用，并且正逐步實現產業化發展，激光加工技術是國家重點支持和推動應用的一項高新技術，特別是政府強調要振興制造業，這就給激光加工技術應用帶來發展機遇。在國家制定中長遠期發展規劃時，又將激光加工列為關鍵支撐技術，因為它涉及國家安全、國防建設、高新技術的產業化和科技前沿的發展，這就把激光加工提升到很高的重視程度，也必將給激光加工機的制造和升級帶來很大的商機。
二、論文綜述（綜述國內外有關選題的研究動態）
激光加工是將激光束照射到工件表面，以激光的高能融化、切割材料以及改變材料的表面性能。激光加工是無接觸加工，工具與工件之間不會產生阻力，加工對象變形較小，在加工時不會產生噪聲和振動。激光束極細，可以加工極小的工件，并且可以保證加工質量。激光加工技術可實現對多種金屬或非金屬材料的多種加工，具有加工過程無刀具磨損、加工熱影響區域小、易于變換方向、生產效率高、加工質量可靠等優勢。目前，激光加工技術主要應用于激光打孔、激光切割、激光焊接、激光打標、激光表面處理以及激光微調等方面。
激光切割技術主要應用于對機械零部件的切割加工工序，例如平板切割等，配合其生產產品的一道工序，可為完成產品零件生產解決加工關鍵，或提高加工速度。三維切割的應用主要在于管類零件的加工，在市場上已經有管類零件激光切割設備，采用這一設備可以實現自動加載和加工。
激光焊接技術主要用于電池、電器、儀表、五金工具及鋼鐵、航空航天、汽車等工業。激光表面強化與熱處理技術在汽車工業應用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。在農機生產中的作用也很大，有些機器（犁、中耕機、播種機和收割機）直接在磨料介質中工作，零件磨損很快。為了獲得足夠強度，機器的材料用量較大，不僅浪費而且笨重。對于此類零件，激光硬化處理后的硬度比常規淬火硬度高5％一20％，激光合金化可以加入新材料，形成新合金層，獲得滿意的性能。
激光打孔技術是現代制造領域的關鍵技術之一，工業發達國家己將激光深微孔技術大規模地應用到航空航天、汽車制造、電子儀表等行業。國內比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和天然金剛石拉絲模的生產及鐘表和儀表的寶石軸承、飛機葉片等行業的生產制造中。
激光標記技術是近年發展最快的一項應用技術，按照全球對激光加工系統銷售總量的統計，激光打標機（標記機）僅次于激光切割機，占第二位。我國激光打標機的銷售額一直占國內激光加工銷售額的50%以上，在較大范圍內占領了國內市場，并大大地開拓了應用領域。已應用的行業有電子工業、汽車工業、工具量具、航空航天、儀器儀表等領域。在機械領域的應用尤為廣泛而重要。
如今，機械制造業的不斷發展以及裝備水平的不斷提高，將會對激光加工設備制造業提出新的要求，從而帶動激光加工設備的發展。隨著國內經濟的快速發展和各種激光加工技術系統的進步，機械激光應用市場在不斷擴大，激光加工領域也在不斷開拓。
隨著科技的發展，激光加工技術目前呈現一個飛速發展得趨勢，同時國內激光加工行業也面臨極好的機遇與挑戰，由于激光加工應用市場的需求日益增長，國際競爭也存在新格局，激光加工技術仍需要一個大的突破與發展，縱觀激光技術在國內外機械制造行業中的應用，對于激光加工技術在鐘表制造業中的應用研究尚無完善的成果，而鐘表制造業在我國的發展仍然屬于薄弱環節，因此，深入剖析激光加工技術的工作原理，對于解決激光加工技術在鐘表制造業中的應用瓶頸，具有十分重要的現實意義。本文對激光加工技術在機械制造業中的重要應用進行了總結，以此對激光加工技術在機械領域中所體現的重要作用進行了全面細致的了解，并深入剖析了激光加工技術的原理，以期能夠為以后更深入地開展激光加工技術在鐘表制造業的應用研究奠定基礎。通過對課題的研究分析，也希望能夠牢牢地跟上激光技術迅速向前發展的腳步，并進一步促進激光技術的創新以及其應用領域的擴展。...
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