激光技術是60年代初發展起來的影響了人類生活方方麵麵的一門新興(xing) 科學，由於(yu) 激光具有強度高、單色性好、相幹性好和方向性好等特點，在先進製造技術領域得到了廣泛的應用，大大推動了製造業(ye) 的進步。在製造業(ye) 中廣泛應用了激光硯覺三維測量、激光層析成像、激光無損檢測技術和激光振動測量。激光快速成型技術、激光焊接技術、激光切割技術、激光打孔技術、激光標記技術、激光熱處理技術和激光內(nei) 腔加工技術在製造業(ye) 中的應用，對提高產(chan) 品質量、提高勞動生產(chan) 辜、減少材料消耗有重要意義(yi) ，也為(wei) 實現自動化、無汙染製造提供了技術基礎。 
　　
　　1 激光測試技術在先進製造業(ye) 中的應用 
　　
　　製造生產(chan) 中的許多信息需要通過檢測來提供，生產(chan) 中出現的各種故障要通過檢測去發現和防上，所需要的精度也要靠檢測來保證。沒有可靠的檢測就沒有現代化與(yu) 自動化，更沒有高效率和高質量。為(wei) 適應柔性自動化的需要，機器人必須有硯覺係統，能對裝配件的形體(ti) 與(yu) 姿態進行識別，應裝有位置與(yu) 觸覺傳(chuan) 感器，進行精確定位與(yu) 抓握力的控製，自動導引車也應有視覺或聲發射傳(chuan) 感器，以發現行進中可能有的障礙物等。 
　　
　　1．1 激光視覺三維測量技術 
　　
　　隨汁算機技術的日益完善，集信息處理為(wei) 一體(ti) 的激光三維硯覺係統得到了快速的發展和應用。工業(ye) 硯覺測量技術在機械製造業(ye) 寧的應用主要是視覺檢測和視覺引導。視覺檢測主要是使用圖像或圖像的一部分與(yu) 設定的標準進行比較、判別，以達到檢測、分析測試結果。硯覺引導是運用圖像處理的方怯來引導自動導向車等的行走路線，找到最佳路徑，克服行走障礙，實現準確的、快速的裝配、上料等。 
　　
　　廣泛應用的光點怯硯覺識別係統和片光怯硯覺識別係統，能對三維零件和平麵圖形進行正確的識別和分類。提高測量精度和進行快速測量，對大型複雜曲麵的宏觀形狀測量具有廣闊的前景，三維測量技術解決(jue) 了對氣輪機葉片等大型工件的曲麵測量難題，有助於(yu) 對產(chan) 品進行設計仿真、模態分析和性能模擬，提高產(chan) 品的設汁和製造質量。三維測量技術在機器識別、實物模型、工業(ye) 檢測、生物醫學等領域的應用前景越來越廣闊。 
　　
　　1．2 激光層析成像技術 
　　
　　通過激光掃描將激光源發出的激光照射到物體(ti) 或流體(ti) 的截麵，探測陣列接受其透射光及散射光後，轉變為(wei) 數宇信號，獲得被測物體(ti) 的數據，然後再將所測得的數宇信號進行處理，得到所測物體(ti) 的每一像素點的參數值，根據像素矩陣經圖像處理重建所測物體(ti) 的圖像。激光層析成像技術在先進製造業(ye) 中的逆向工程，流體(ti) 機械寧流場的溫度、密度、壓力和速度分析寧有很重要的應用。 
　　
　　1．3 激光無損檢測技術 
　　
　　激光技術應用於(yu) 無損檢測的方法有激光全息幹涉法、壓力波檢測怯、激光超生檢測怯。激光全息幹涉技術能對金屬表麵缺陷進行檢測，壓力波檢測怯是利用激光作用在材料上所產(chan) 生的應力對材料的內(nei) 部缺陷進行檢測，激光超生檢測法是利用超聲到達被測物體(ti) 表麵或沿表麵傳(chuan) 播時，物體(ti) 表麵形狀或反射率的改變，將引起反射光的位置、強度對E位和頻率的變化來實現的。 
　　
　　1．4 機械振動的激光測量技術 
　　
　　激光技術用於(yu) 機械振動測量的方怯有邁克爾遜光纖幹涉測量、激光衍射測量、全息術幹涉法測量、多普勒測量技術和聲光調製雙頻外差測試儀(yi) 等。全息術幹涉怯測量和多普勒測量技術為(wei) 非接觸式測量，對被測物沒有影響，通過對全息幹涉條紋進行解調汁算，求出振動機件各向的位移值、振動頻辜，發現振源位置。通過對振動的激光測量與(yu) 振動的特性分析，製造出輕量化、低噪聲、低袖耗、高性能的經濟型、環保型設備是現代製造業(ye) 的發展方向和目標。 
　　
　　2 激光加工技術在先進製造業(ye) 中的應用 
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　　由於(yu) 現代機械製造業(ye) 的發展，機械製造己包含著一種新的意義(yi) 。它己經不是傳(chuan) 統意義(yi) 上的機械製造。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為(wei) 一體(ti) 的一個(ge) 新興(xing) 技術與(yu) 新興(xing) 工業(ye) 。 
　　
　　2．1 激光快速成型技術 
　　
　　傳(chuan) 統的工業(ye) 成型技術大部分是遵循“去除法”的，如車削、銑削、鑽削、磨削、刨削；另外一些是采用模具進行成形，如鑄造、衝(chong) 壓。激光快速成形技術集成了激光技術、CAD／CAM技術和材料技術的最新成果，根據汁算機設汁出的零件的CAD模型立體(ti) 圖形，直接製造出模型，它製造模型的辦怯是在一層接一層的基礎上不斷添加材料。激光快速成型方法有，液態光敏聚合物選擇性固化、薄型材料選擇性切割、絲(si) 狀材料選擇性熔複、粉末材料選擇性燒結。 
　　
　　激光快速成型技術在模具製造寧的應用最為(wei) 廣泛，可以用快速成型件直接用作模具；用快速成形件作母模，翻製軟模具；用快速成形件翻製硬模具。用快速成形技術製作模具，既避開了複雜的機械切削加工，又可以保證模具的精度，還可以大大縮短製模時間、節省製模費用，對於(yu) 形狀複雜的精度模具，其優(you) 點尤為(wei) 突出。該技術己在航空航天、電子、汽車、家電等工業(ye) 領域得到廣泛應用。但是，目前還存在著模具壽命相對較短的缺點，即使是金屬麵、硬背襯模具，其使用壽命也不及真正的金屬模，所以快速成形模具較適合於(yu) 單件小批量生產(chan) 。 
　　
　　2．2 激光焊接技術 
　　
　　激光焊接是目前工業(ye) 激光應用的第二大領域。激光焊接是把激光聚焦成很細的高能量密度光束照射到工件上，使工件受熱熔化，然後冷卻得到焊繞。激光焊結熔深大，速度快，效辜高；激光焊繞窄，熱影響區很小，工件變形也很小，可實現精密焊接，激光焊繞結構均勻，品粒很小，氣孔少，夾雜缺陷少，在機械性能，抗蝕性能和電磁學性能上優(you) 於(yu) 常規焊接方法。 
　　
　　激光焊接技術具有鉚他序化效應，能純淨焊繞金屬，適用於(yu) 相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高，對高熔點、高導熱辜和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。目前，汽車行業(ye) 將不同材質的薄鋼板實施激光拚接焊後衝(chong) 壓成型，激光拚接焊取代了電焊。通過光纖傳(chuan) 輸的多路激光束進行多點或多組件焊接越來越普及。在遠離裝配區的位置裝置一台中心激光器，由技工操作將激光能量用光纖傳(chuan) 輸到需要加工的地點從(cong) 而最大限度的利用YAG係統的焊接效果。由於(yu) YAG激光器可利用光纖傳(chuan) 輸能量進行遠距高的焊接將大大促進高功率YAG激光焊的發展。 
　　
　　2．3 激光切割技術 
　　
　　激光切割係統一直是激光加工應用最廣泛的一項技術，激光切割是利用激光束聚焦形成高功辜密度的光斑，將材料快速加熱至汽化溫度，再用噴射氣體(ti) 吹化，以此分割材料。脈衝(chong) 激光適用於(yu) 金屬材料，連續激光適用於(yu) 非金屬材料，後者是激光切割技術的重要應用領域。 
　　
　　與(yu) 計算機控製的自動設備結合，激光束具有無限的仿形切割能力，切割軌跡修改方便；通過預先在汁算機內(nei) 設汁，進行眾(zhong) 車複雜零件整張板徘料，可牢邵．車零件同時切割，提高效車，節省材料。激光切割無機械變形、無刀具磨損，容易實現自動化生產(chan) 。激光切割技術用在零件生產(chan) 線上，做平板切割等工序，配合其生產(chan) 產(chan) 品的一道工序，可為(wei) 完成產(chan) 品零件生產(chan) 解決(jue) 加工關(guan) 鍵，或提高加工速度。 
　　
　　2．4 激光打孔技術 
　　
　　激光打孔技術具有精度高、通用性強、效率高、成本低和綜合技術經濟效益顯著等優(you) 點，己成為(wei) 現代製造領域的關(guan) 鍵技術之一。目前，工業(ye) 發達國家己將激光深微孔技術大規模地應用到航空航天、汽車製造、電子儀(yi) 表、化工等行業(ye) 。國內(nei) 目前比較成熟的激光打孔的應用是在人造金剛石和大然金剛石拉絲(si) 模的生產(chan) 及鍾表和儀(yi) 表的寶石軸承、飛機葉片、多層印刷線路板等行業(ye) 的生產(chan) 中。目前，激光打孔朝著多樣化、高速度、孔徑更微小的方向發展。例如，在飛機機翼上打上 5萬(wan) 個(ge) 直徑為(wei) 0 064mm的小孔，可以大大減小氣流對飛機的阻力，取得節袖的效果。 
　　
　　2．5 激光標記技術 
　　
　　激光標記機的市場是近兒(er) 年發展最快的一項應用技術。激光標記是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從(cong) 而留下永久性標記的一種技術。激光標記有許多獨特的優(you) 點，能標記各種宇行、圖案、數宇以及條形碼，標記線寬可小於(yu) 0.0lmm。，可深可淺，對很小零件也可打標，這是其他標記方法不能實現的；#p#分頁標題#e# 
　　
　　激光打的標記屬永久性，不像噴墨打印的宇可擦掉；可作防偽(wei) 標記。不易被人假冒；屬不接觸加工，所以對零件表麵沒有損傷(shang) ；標記的宇符清晰，圖形質量好；效率很高，成本低，可對多種材料進行標記；由汁算機操作易於(yu) 更換標記內(nei) 容，也可以一個(ge) 零件一個(ge) 標記；由於(yu) 有以上多種特點，所以應用越來越廣泛，特別是多種電子器件、集成電路模塊、汽車零件甚至汽車窗玻璃、導線、接插件、工具、醫療器械、精密儀(yi) 器儀(yi) 表、線路板、橡膠製品、計算機鍵盤、手機麵板、精美禮品、玻璃製品等等。 
　　
　　2．6 激光熱處理技術 
　　
　　激光熱處理是利用高能激光照射到金屬表層，通過激光和金屬的交互作用達到改善金屬表麵性能的目的。激光表麵熱處理技術包括激光相變硬化技術、激光塗覆技術、激光合金化技術、激光衝(chong) 擊強化技術等，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。激光相變硬化〔即激光淬火〕是激光熱處理寧研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝，適用於(yu) 大多數材料和不同形狀零件的不同部位，可提高零件的耐磨性和疲勞強度。激光合金化和激光塗覆是利用高功率激光束快速掃描金屬工件表麵，使一種或多種合金元素與(yu) 工件材料表麵一起快速熔化再凝固，共同形成硬化層。激光表麵合金化技術是材料表麵局部改性處理的新方怯，激光衝(chong) 擊強化使用脈衝(chong) 寬度極短的激光照射到材料表麵，可以產(chan) 生高強度衝(chong) 擊被，使得金屬材料的機械性能改善，阻止裂紋的產(chan) 生和擴展，提高鋼、鋁、鐵等合金的強度和硬度，改善其抗疲勞性能。激光熱處理技術在汽車工業(ye) 寧應用廣泛，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(ye) 和其它機械行業(ye) 也應用廣泛。 
　　
　　2．7 激光內(nei) 腔加工技術 
　　
　　在光電通訊、製導和雷達等軍(jun) 工和醫療器械上，經常有一些高精度的內(nei) 腔形體(ti) 零件，這些零件口小型腔大，有的內(nei) 腔形狀還比較複雜。如果用傳(chuan) 統的工藝方法，將它一分為(wei) 二分別進行加工，盡管能保證兩(liang) 體(ti) 加工精度很高，但是在合二為(wei) 一的裝配中，無論什麽(me) 裝配方法，都避免不了裝配誤差的存在，影響了產(chan) 品的使用性能，難以實現產(chan) 品設汁師的構想。伴隨MEMS技術的發展，越來越多”口小肚子大”的內(nei) 腔形體(ti) 零件需機械製造業(ye) 突破原有的工藝方法去實現其加工。回此，加工複雜高精度內(nei) 腔形體(ti) 難題己成為(wei) 機械製造業(ye) 刻不容緩亟待解決(jue) 的間題。借助激光技術和計算機技術的發展，把激光對透明材料的作用機理運用到內(nei) 腔加工上，使上述間題的解決(jue) 成為(wei) 了現實。激光在固體(ti) 材料透明材料內(nei) 部對材料產(chan) 生作用，若激光的功辜密度大於(yu) 介質的破壞值，則在激光作用的很短時間內(nei) ，強激光的輻射將導致介質吸收大量的激光能量，產(chan) 生使材料破壞的內(nei) 爆轟，形空隙，達到體(ti) 內(nei) 局部切割的作用。由於(yu) 切割過程相當迅速，聚焦點周圍熱傳(chuan) 遞造成的熱損傷(shang) 幾乎為(wei) 零。該方法是非接觸加工，因而加工過程無變形，目無噪聲和化學汙染。
　　
　　3 結束語 
　　
　　 當前機械製造技術不僅(jin) 在它的信息處理與(yu) 控製等方麵運用了微電子技術、計算機技術、激光加工技術，在加工機理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當代的高新技術，再也不是原來意義(yi) 上的“機械加工”了。隨著激光技術的快速發展，激光在機械製造領域的應用越來越廣泛，越來越重要，影響越來越大。激光快速找正、激光測量、激光成形加工、焊接、切割、標記以及熱處理等激光技術在先進製造業(ye) 寧的應用，必將引起機械製造業(ye) 各個(ge) 領域的全麵改觀。