复合材料是一种多相材料，所谓多相是指两种或者两种以上的组织或者化学性能的材料，而复合材料就是将多相材料经过各种加工方法加工而成。复合材料所含有的两相为增强相与基体相。复合材料有两种机械加工方法，即常规加工和特种加工两种方法。常规加工工艺与金属加工的方法相同，加工方法相对简单，工艺相对较为成熟。然而，当加工复杂工件的时候会对切削刀具产生很大的磨损，而且其加工质量较差而且切削过程中所产生的粉末会对人体产生很大的影响。特种加工工艺过程相对较易监控，加工时切削刀具与被加工工件接触量很小甚至为零，这对自动化加工非常有帮助。但因为复合材料自身的复杂性，特种加工的应用受到限制，所以相对而言，常规加工应用较多。
1.1复合材料常规加工技术的研究
在复合材料加工初期，所采用的加工方法一般是金属材料的加工方法。随着复合材料的种类增多，加工过程当中出现了很多的问题，例如刀具磨损较快等，这就要求复合材料的加工技术面向多样化。后来，国内外很多的学者相继提出了一些关于复合材料加工的方法，并在原有方法的基础上提出了进一步改进复合材料切削工艺以及更新切削刀具等一系列的观点。直至后来，Koplev进行了很多的实验，认为复合材料切屑的形成其实就是其断裂过程的发生，而这个观点后来也得到很多人的认可。自此，很多学者开始把重点转向切削刀具结构设计等。
1.2复合材料特种加工技术研究
复合材料常规加工过程中会对切削刀具产生很大的磨损，而且其加工质量较差而且切削过程中所产生的粉末会对人体产生很大的影响。此外，常规加工方法加工复杂工件也较为困难。而特种加工工艺过程相对较易监控，加工时切削刀具与被加工工件接触量很小甚至为零，有利于自动化加工，而且随加工工件的切割面所产生的损伤很小，所以，被加工工件形变量会非常小。目前常用的复合材料特种加工方法主要有：超声波加工以及电火花加工等等。
2复合材料加工难点分析
2.1材料切削性能差
复合材料在其密集处的脆性较大，所以切削较易崩裂，而在小分子区域，分子结合力很小，切削更易崩裂；而纤维密集处不容易被切断，此时若切削刀具不够锋利而切削过程当中的切削进给量又过大，这样，材料纤维极易被成片扯离而发生一系列的缺陷。复合材料强度较大，切削性能也很差，在切削过程中更易发生“起毛”和“扯离”。同时，在复合材料加工过程当中，刀具较易磨损而变钝，这既会对被加工件的表面质量及尺寸精度产生很大的影响，还会降低材料加工效率。总之，正是由于复合材料本身的组成及其特性，而使其切削性能较差。
2.2零件结构工艺性差
有很多零件都呈回转体形状，其主要是由柱、锥、曲面等所组成的，零件的主要的工作面大多是尖边结构，由单个圆孔或者锥孔等所形成，而这会严重影响复合材料的加工，而导致其在切削过程当中极易出现翻边以及崩边。
3解决复合材料加工问题的措施
3.1改进毛坯结构和模压成型工艺
为了有利于材料加工，就要对结构进行改进，主要方法就是减少直角边,在台阶处要选择光滑连接并且应尽量减少尖角结构。研究表明影响复合材料切削性能的一个很大的方面就是其组织的均匀性，此外，模压过程当中的预浸料预烘环节的均匀性也是影响复合材料切削性能的一个主要因素。
3.2选择合适的刀具与切削参数
由于复合材料本身的特性，在进行复合材料切削加工时所用的切削刀具硬度要高，同时还要满足耐冲击以及耐磨等条件。而硬质合金作为一种能承受较大冲击负荷的材料可以同时满足上述条件。此外，人造金刚石以及立方氮化硼都是超硬的材料，所以可以用这三种材质刀具进行切削，同时选择合适的速度及进给切削参数。
3.3优化加工方法
研究各种加工方法可以减少复合材料加工问题的发生，通过对复合材料进行各方面的分析研究，笔者总结出如下几个方法。(1)合理编排切削路径。在复合材料的加工过程当中，如果被加工件的切削部位受到很大的拉应力会使其发生“翻边”、“崩边”等现象。所以，在进行切削的时候要按“入体”的切削路径进行切削。(2)设置工艺槽,防止零件崩边。由于乱纤维复合材料在钻头的锋利程度上受到限制，不适合采取普通的钻孔方法进行加工通孔。但是可以用增加工艺槽的方法，这样就可以有效地防止孔口崩边现象的发生。(3)采用粗、精加工。对于乱纤维复合材料的模压件不适合用大切深的方法进行加工。为有效防止以上问题的发生，应该尽量增强刀具的耐用度，并尽量提升加工的效率，采用分粗、精加工的加工方法。
4结语
【关键词】：航空，难加工材料，加工技术，探析
【引言】：航空航天事业一直是各个大国抢占的制高点，也是促进和带动全球经济技术进步的关键。近年来，随着各国在航空航天领域的扩展和实施，航空产品的技术水平和标准不断升级优化，尤其是对各种难加工材料的使用，例如，对金属切削刀具和技术提出了更高的要。难加工材料在很多领域都有非常广泛的应用，由于机械零部件设计在负重减小和体积紧凑上有较高要求，使得很多零部件结构出现形状复杂、结构怪异、型面多样的情况，导致很多高科技新型难加工材料不断涌现，虽然符合机械零部件的高强度、高刚性和高密度以及体积小、重量轻的设计要求，但是给后期的机械制造的可加工性和产品性能带来很大的影响。为了应对这种情况的出现，各国技术研究部门都在探究如何让难加工材料的加工技术得到改进和优化，满足高精尖行业的需求，尤其是在迫切需要此类材料的航空航天业中。
1.航空难加工材料及加工技术关键
航空难加工材料包含钛合金、高温合金、复合材料和超高强度钢等，在航空产品结构中几乎没有普通的工程材料，都是超高强度和高性能的高精尖材料，因此也都是比较难加工的材料。在航空难加工材料中，加工过程中最容易出现的问题为刀具磨损，它直接导致加工成本增加和加工效率降低，另外，加工质量也是目前遇到的较大困难和挑战，影响到产品的使用性能和安全系数。
2.航空难加工材料的具体加工技术分析
2.1钛合金及其加工技术
钛合金的导热系数较低，它的切削温度能够超出切削45号钢的时候大约数百度以上，而且钛合金的弹性模量比较低，加工的时候容易出现变形，导致加工表面出现回弹。另外，钛合金切削和前刀面的接触长度比较短，它的化学活性大，能够和刀具产生较大的亲和力，和大气中的多种元素产生化学反应，从而形成硬且脆的外皮。
钛合金材料的加工刀具材料选择及加工条件选择：如果是低速加工，则可采用高钒高速钢和高钴高速钢；如果是中速加工，则要注意在加工细晶粒硬质合金时，粘结磨损较严重，就不宜使用含钛的刀具，可以使用三氧化二铝的涂层刀具；如果是高速加工，可以选用涂层硬质合金刀具、含钛涂层硬质合金刀具和基体含钛硬质合金刀具。
加工刀具要确保后角较大，最少要大于15°，并且保证前角不能够过大，从而保证前・后角平衡，确保刃口强度的稳定性。在刀具的考虑上，最好选用大螺旋角铣刀。切削液的选择，应该选用含极压添加剂的油基切削液，但是，其中不可以含氯；采用高压喷射冷却液能够使刀具耐用度得到成倍的提高，从而提升加工的质量。
2.2高温合金及其加工技术
高温合金的切削加工特点包含以下几个方面：导热系数非常低，小于45号钢的1/3；高温下强度比较高，在600-900℃下能够保持中碳钢的室温强度；高温合金中含有大量的组织较为致密的固溶体，导致切削时容易出现晶格扭曲，并且扭曲很严重，也容易导致冷却严重的现象；高温合金中含有大量的金属碳化物、氧化物、硼化物和金属间化物这些硬质点。在加工时，高温合金材料的切削力是切削一般钢材的2至3倍，它的切削功耗较大，产生了大量的切削热量，导致切削温度非常高。
高温合金材料的刀具材料及其使用条件如下：拉刀和丝锥等材料的条件为：钴高速钢，速度是10m/min；超细晶粒硬质合金或者涂层硬质合金刀具，使用速度为30-70m/min，此时硬度提升而速度降低；如果是陶瓷材质刀具，如Sialon陶瓷、Si3N4陶瓷，则使用速度要大于200m/min，因为低速条件下刀具磨损会比较严重，所以速度要有较高的标准，且陶瓷刀具主要用在半精加工过程中。
高温合金的加工刀具加工时的技术参数为：车刀前角小于10°，后角保持在15°左右；铣刀的前角保持在10°左右、后角15°左右，螺旋角在30-45°范围内；陶瓷刀具或者CBN刀具要使用负前角。高温合金材料的切削液使用条件为：如果是高速钢刀具则使用水基切削液，并以冷却方式为主，从而避免刀具热塑变形的出现；如果是硬质合金刀具加工，那么最好使用极化切削油，可以达到抑制粘结和扩散磨损的效果；如果是陶瓷或者CBN刀具加工，那么切削液的使用最好严格而谨慎，可先通过工件热软化处理，让材料更容易切削，然后要注意刀具的韧性，避免热疲劳以及激冷裂纹的出现。
2.3高强度钢的切削加工特点和加工技术
高强度钢的切削加工特点包含以下特点：切削力度大，因为高强度钢的强度非常高，能达到1960MPa，并具有一定的韧性和硬度，有非常好的综合机械性能，所以高强度钢的切削力较大。例如，在同等条件下，它的切削力可比45号钢的单位切削力高出1.17-1.49倍；切削温度较高，高强度钢材料的导热系数很低，只是45号钢的60%，因为它的切削功耗比较大，切削温度也就比45号钢高出100℃，使得加工刀具的磨p速度比较快；断削较为困难，高强度钢的韧性和可塑性非常好，因此，切削时不容易折断，导致在切削时经常缠绕在刀具和工件上，影响了切削的进度和效果。
那么，对高强度钢的加工刀具选择上，要遵守以下几点原则：如果是高速钢刀具，则可以选用Al高速钢、涂层高速钢、粉末冶金高速钢或者Co高速钢刀具；如果是硬质合金刀具，则可以选用添加了铌、稀土元素的P类合金或者P类涂层合金、TiC基、Ti（C、N）基合金材料刀具；如果选用CBN刀具，那么要选用低含量且高强度的材质。
加工刀具的基本参数要遵循以下几点要求：刀具刃部强度要比较高，如果是硬质合金刀，其前角要在-2°至-4°范围内；如果是陶瓷刀具或者CBN刀具，则前角要在10°左右；刀尖的圆弧半径在精加工的时候在0.5-0.8mm范围内，在粗加工时在1-2mm范围内。
高强度钢的切削用量技术要求为：切削速度保持在45号钢加工的30%左右，钢强度高则速度要低；高速钢加工速度小于10m/min、硬质合金加工速度30-80m/min、陶瓷和CBN加工速度为高于100-150m/min。高强度钢的断屑技术注意选择合适的断屑台和断屑槽，并根据断屑的目标设定而进行且削用量的优化，可采用振动断屑这些强制断屑技术来提高断屑质量和技术水平。
结语
航空难加工材料是航空产品加工和生产中较为关键的核心的技术攻坚方向，对加工工艺、加工方法及加工刀具的技术提升和优化是重点。难加工材料的切削刀具和加工技术，在刀片基体、几何角度、涂层技术以及难加工材料的加工方法上都应该不断突破和创新，根据不同难加工材料性能选择不同的刀具和加工条件及参数，提高航空产品的性能，确保航空事业的发展。
【参考文献】：
[1]杨金发，张军. 航空难加工材料加工技术研究[J]. 金属加工（冷加工），2012，21：11-13.
[2]谷雨，良辰. 航空难加工材料加工技术[J]. 航空制造技术，2016，03：34-35.
关键词： 难加工材料 切削加工技术 问题 刀具材料 刀具形状
近年来，机械产品多功能、高功能化的发展势头十分强劲，要求零件必须实现小型化、微细化。为了满足这些要求，所用材料必须具有高硬度、高韧性和高耐磨性的特点，而具有这些特性的材料，其加工难度也特别大，因此又出现了新的难加工材料。难加工材料就是这样随着时代的发展及专业领域的不同而出现，其特有的加工技术也随着时代及各专业领域的研究开发而不断向前发展。另一方面，随着信息化社会的到来，难加工材料切削技术信息也可通过因特网互相交流，因此，今后有关难加工材料切削加工的数据等信息将会更加全面，加工效率也必然会进一步提高。难加工材料的界定及具体品种，随时代及专业领域而各有不同。
一、切削领域中的难加工材料
在切削加工中，通常出现的刀具磨损，有如下两种形态：（1）由于机械作用而出现的磨损，如崩刃或磨粒磨损等；（2）由于热及化学作用而出现的磨损，如粘结、扩散、腐蚀等磨损，以及由切削刃软化、溶融而产生的破断、热疲劳、热龟裂等。切削难加工材料时，在很短时间内即出现上述刀具磨损，这是由于被加工材料中存在较多促使刀具磨损的因素。例如，多数难加工材料均具有热传导率较低的特点，切削时产生的热量很难扩散，致使刀具刃尖温度很高，切削刃受热影响极为明显。这种影响的结果会使刀具材料中的粘结剂在高温下粘结强度下降，WC（碳化钨）等粒子易于分离出去，从而加速刀具磨损。另外，难加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高温条件下产生反应，出现成分析出、脱落，或生成其他化合物，这将加速形成崩刃等刀具磨损现象。在切削高硬度、高韧性加工材料时，切削刃的温度很高，也会出现与切削难加工材料时类似的刀具磨损。如切削高硬度钢时，与切削一般钢材相比，切削力更大，刀具刚性不足将会引起崩刃等现象，使刀具寿命不稳定，而且会缩短刀具寿命，尤其是加工生成短切屑的工件材料时，会在切削刃附近产生月牙洼磨损，往往在短时间内即出现刀具破损。在切削超耐热合金时，由于材料的高温硬度很高，切削时的应力大量集中在刃尖处，这将导致切削刃产生塑性变形；同时，由于加工硬化而引起的边界磨损也比较严重。由于这些特点，所以要求用户在切削难加工材料时，必须慎重选择刀具品种和切削条件，以达到理想的加工效果。
二、难加工材料在切削加工中应注意的问题
切削加工大致分为车削、铣削及以中心齿为主的切削（钻头、立铣刀的端面切削等），这些切削加工的切削热对刃尖的影响也各不相同。车削是一种连续切削，刃尖承受的切削力无明显变化，切削热连续作用于切削刃上；铣削则是一种间断切削，切削力是断续作用于刃尖，切削时将发生振动，刃尖所受的热影响，是切削时的加热和非切削时的冷却交替进行，总的受热量比车削时少。铣削时的切削热是一种断续加热现象，刀齿在非切削时即被冷却，这将有利于刀具寿命的延长。日本理化研究所对车削和铣削的刀具寿命作了对比试验，铣削所用刀具为球头立铣刀，车削为一般车刀，两者在相同的被加工材料和切削条件（由于切削方式不同，切削深度、进给量、切削速度等只能做到大体一致）及同一环境条件下进行切削对比试验，结果表明，铣削加工对延长刀具寿命更为有利。利用带有中心刃（即切削速度=0m/min的部位）的钻头、球头立铣刀等刀具进行切削时，经常出现靠近中心刃处工具寿命低下的情况，但仍比车削加工时强。在切削难加工材料时，切削刃受热影响较大，常常会降低刀具寿命，切削方式如为铣削，则刀具寿命会相对长一些。但难加工材料不能自始至终全部采用铣削加工，中间总会有需要进行车削或钻削加工的时候，因此，应针对不同切削方式，采取相应的技术措施，提高加工效率。
三、切削难加工材料用的刀具材料
立方氮化硼CBN（Cubic Boron Nitride）的高温硬度是现有刀具材料中最高的，最适合用于难加工材料的切削加工。新型涂层硬质合金是以超细晶粒合金作基体，选用高温硬度良好的涂层材料加以涂层处理，这种材料具有优异的耐磨性，也是可用于难加工材料切削的优良刀具材料之一。难加工材料中的钛、钛合金由于化学活性高，热传导率低，可选用金刚石刀具进行切削加工。CBN烧结体刀具适用于高硬度钢及铸铁等材料的切削加工，CBN成分含量越高，刀具寿命也越长，切削用量也可相应提高。据报道，目前已开发出不使用粘结剂的CBN烧结体。金刚石烧结体刀具适用于铝合金、纯铜等材料的切削加工。金刚石刀具刃口锋利，热传导率高，刃尖滞留的热量较少，可将积屑瘤等粘附物的发生控制在最低限度之内。在切削纯钛和钛合金时，选用单晶金刚石刀具切削比较稳定，可延长刀具寿命。涂层硬质合金刀具几乎适用于各种难加工材料的切削加工，但涂层的性能（单一涂层和复合涂层）差异很大，因此，应根据不同的加工对象，选用适宜的涂层刀具材料。据报道，最近已开发出金刚石涂层硬质合金和DLC（Diamond Like Carbon）涂层硬质合金，使涂层刀具的应用范围进一步扩大，并已适用于高速切削加工领域。
四、切削难加工材料的刀具形状
在切削难加工材料时，刀具形状的最佳化可充分发挥刀具材料的性能。选择与难加工材料特点相适应的前角、后角、切入角等刀具几何形状和对刃尖进行适当处理，对提高切削精度和延长刀具寿命有很大的影响，因此，在刀具形状方面决不能掉以轻心。但是，随着高速铣削技术的推广应用，近来已逐渐采用小切深以减轻刀齿负荷，采用逆铣并提高进给速度，因此，对切削刃形状的设计思路也有所改变。对难加工材料进行钻削加工时，增大钻尖角，进行十字形修磨，是降低扭矩和切削热的有效途径，它可将切削与切削面的接触面积控制在最小范围之内，这对延长刀具寿命和提高切削条件十分有利。钻头在钻孔加工时，切削热极易滞留在切削刃附近，而且排屑也很困难，在切削难加工材料时，这些问题更为突出，必须给予足够的关注。
为了便于排屑，通常在钻头切削刃后侧设有冷却液喷出口，可供给充足的水溶性冷却液或雾状冷却剂等，使排屑变得更为顺畅，这种方式对切削刃的冷却效果也很理想。近年来，已开发出一些性能良好的涂层物质，这些物质涂镀在钻头表面后，用其加工3―5D的浅孔时，可采用干式钻削方式。孔的精加工历来采用镗削方式，不过近来已逐渐由传统的连续切削方式改变为采用等高线切削这类间断切削方式，这种方式对提高排屑性能和延长工具寿命均更为有利。因此，这种间断切削用的镗削刀具设计出来后，立即被应用于汽车零件的CNC切削加工。在螺纹孔加工方面，目前也采用螺旋切削插补方式，切螺纹用的立铣刀已大量投放市场。如上所述，这种由原来连续切削向间断切削的转换，是随着对CNC切削理解的加深而进行的，这是一个渐进的过程。采用此种切削方式切削难加工材料时，可保持切削的平稳性，且有利于延长工具寿命。
如上所述，难加工材料的最佳切削方法是不断改进的，新的难加工材料不断出现，对新材料的加工总是不断困扰着工程技术人员。当前，新型加工中心、切削工具、夹具及CNC切削等技术的发展非常迅速，而且在切削加工之外，CNC磨削、CNC电加工等技术也得到了空前的发展，难加工材料的加工技术选择范围已大为扩展。当然，有关难加工材料加工信息的收集与对该技术的深入理解，还不尽如人意，正因为如此，面对难加工材料的不断涌现，人们总是感到对加工技术有些力不从心。例如，前述车削加工由连续切削向间断切削转换，便有利于延长工具寿命，新型涂层硬质合金刀具的使用，使难加工材料切削技术水平得到进一步提高。在难加工材料的切削加工中应特别重视工具寿命的稳定，不仅工件材料要和刀具性能妥善配备，而且对加工尺寸、加工表面粗糙度、形状精度等的要求也极严格，因此，不仅应特别注意刀具的选用，对工件的夹持方式等相关技术也不能掉以轻心。
今后，难加工材料零件的加工将采取CAD/CAM、CNC切削加工等计算机控制的生产方式，因此，数据库的建构、工具设计与制作等工具管理系统的完善，都极为重要。难加工材料切削加工中，适用的刀具、夹具、工序安排、工具轨迹的确定等有关切削条件的数据，均应作为基础数据加以积累，使零件生产方式沿着以IT化为基础的方向发展，这样，难加工材料的切削加工技术才能较快地步入一个新的阶段。
参考文献：
关键词:激光技术;金属材料;加工工艺;应用
引言
随着科技水平的进步，工业制造过程中对高精度金属材料的需求越来越高。如何快速有效地加工出具有特殊结构的金属材料成为摆在金属加工领域的一道难题。激光是一种特殊的光，与普通的光源相比具有单色性、相干性和方向性。近年来激光技术得到了迅速的发展，已经广泛应用到科学研究及工业实践中。激光加工技术是一种先进的材料加工技术，经过长期的发展和经验积累，激光加工技术已经逐渐成熟并得到广泛的应用。
1激光材料加工技术的原理
激光材料加工时利用激光的单色性、相干性和平行性的特点，将激光聚焦到需要切割或焊接的点上，在材料的局部形成高温［1］。激光材料加工通常需要利用一组透镜或者反射镜片将激光束聚焦到需要加工的弓箭表面上，达到所需要的功率密度。通过合理地选择和调节加工透镜对激光功率进行调控。为了达到要求的几何形状的激光光束，可以相应地选择特定的加工透镜进行调节。通过改变光束的特性可以实现简单的加工形状例如点状、环形灯;而复杂的几何加工形状需要通过全息照相成像系统来进行调节。功率密度是激光材料加工工艺中一个非常重要的工艺参数，它决定了材料加工的质量和速度，不同的加工要求需要选择不同的功率密度参数。较低的功率密度适用于对材料的热处理，例如退火、表面合金化和焊接等。而较高的功率密度则适用于对材料的切割、打孔及表面非晶质化的加工。
2激光材料加工技术在金属材料加工中的具体应用
2．1激光切割激光切割技术是利用聚焦镜将激光束聚焦在被加工材料的表面，利用激光产生高温使材料融化。同时利用与激光光束同方向的压缩空气将熔化材料吹走，使激光束在被加工材料上沿着一定的轨迹运动，形成具有特定形状的切缝。激光切割技术是应用最广泛的一种激光加工技术，可以应用到多种材料如有机玻璃、木材、塑料、合金钢和碳钢的加工。在计算机程序控制下，通过脉冲使激光器放电，从而形成高密度的能量光斑，瞬间熔化或气化被加工材料。激光切割的切割精度很高，定位精度可以达到0．05mm，重复定位精度0．02mm，同时切割速度可以达到70m/min，远远大于线切割的切割速度［2］。2．2激光焊接根据焊接对象的不同激光焊接分为深熔焊接和传导焊接，它们主要用于机械制造和电子电气行业的焊接工作。激光焊接技术在汽车制造领域得到了大规模的应用，为整个行业的发展提供了有力的支撑。激光焊接技术可以满足汽车传动系统中70%的零部件的焊接需求，与其他传统的焊接方式相比，激光焊接的工作成本低廉，焊接效果较好。此外，激光焊接还可应用于组合件的焊接工作中。通过组合件的焊接，不仅提高了零部件的性能，还可以降低汽车的重量，优化汽车的整体性能。此外激光焊接还广泛应用于刀具、刃具等器材的制造中。
3激光材料加工技术的优势
3．1加工速度快在激光材料加工技术中，激光切割的应用最为广泛。在汽车工业当中，激光加工技术广泛应用于钣金零部件的加工。随着大功率激光器的开发应用，激光切割的应用对象几乎包括了所有的金属和非金属材料。利用激光加工技术可以快速地对复杂及三维零部件进行快速有效地切割加工。激光切割技术的设置时间较短，对不同的工件和外形也有很好的适应性。激光精加工和微加工技术应用到汽车工业制造中，优化了汽车结构，提高了汽车的性能。3．2加工精度高激光焊接技术将非常细小的高强度激光照射到工件表面，使工件在局部高温融化，达到焊接的目的。与传统的焊接方式相比，激光焊接具有很强的方向性和针对性，并且在实施过程中不会有污染气体的出现，有效地保护了工作人员。对高强钢的加工来说，3D激光切割技术是最常用也是最经济的加工方法［3］。激光切割技术使材料只会在局部形成较高的温度，避免了材料因大面积受热导致性能出现破坏的现象。与电阻焊接相比激光焊接可以有效降低焊缝的宽度，提高了焊接质量。
4结语
综上所述，激光技术是一项新兴的技术手段，激光技术以其独特的特点在材料加工领域得到了广泛的应用。激光材料加工时利用激光的单色性、相干性和平行性的特点，在材料的局部形成高温，达到对材料进行加工的目的。激光切割和激光焊接是最为常见的两种激光材料加工技术，这些技术在汽车制造、特种产品制造领域起到了独特而无法替代的作用。激光材料加工技术具有工作效率高，加工精度高等优点，在金属材料加工中起到了独特的作用。
参考文献:
［1］田延龙．激光技术在金属材料加工工艺中的应用探析［J］．科技创新与应用，2013(10):25．
［2］黄翔，徐君，张永良．金属材料加工工艺中激光技术应用分析［J］．城市建设理论研究(电子版)，2014(23)．
关键词：材料；加工技术；性能
材料是普遍认为现代社会的（材料能源信息）三大支柱之一。随着科学技术的越来越快越高的发展能源日趋紧迫的需求，信息的突飞猛进的发展，在很大程度上又依赖于材料的进步，很多发达国家都把材料科学作为重点发展科学使之成为新技术革命的坚实基础。
材料性质直接反映着社会的文明水平，从石器、陶器、铁器时代到科学技术进步正进入到人工合成材料、复合材料、记忆功能材料的新时代。人们对材料的观察和研究进入微观领域，X射线衍射技术、电子显微镜，各种先进能谱仪，将人类对材料微观世界的认识带入了更深的层次。形成了踌学科的材料科学。随着原子能航空航天、电子住处海洋开发等现代工业的以展，对材料提出更好的严格的要求，出现了一大批相对密度更小强度更加工性能更好，并能满足特殊性能要求的新材料，像航空母舰上舰载飞机起降甲板他需要高性能的镁板材料，要求能具有极高的强度，能承受在几千度的高温下的冲击载荷，这就需要极好的综合性能。各种新型材料的研究和开发正在加速。新型材料的特点是高性能化、复合化，有机材料、无机材料的界限在消失科学发展的进步象有机材料，无机材料也均己出现异电性，复合材料更是融多种材料性能于一体，甚至出现一些与原来截然不同的性能。这些新型材料的出现扩大了各种不同层次的应用范围，极大地推动了高新技术的日新月异的飞速以展，特别是纳米材料的开发和应用，引起了世界各国政府科学技术界军界的重视，专家预测，纳米材料科学技术将成为21世纪信息时代的核心。
关键词:金属材料;加工工艺;激光技术;应用分析
近年来,在社会快速发展带动下,激光技术的应用、推广范围也在逐步拓展,并逐渐向工业、科研等诸多领域进行渗透,并在很多行业都拥有着较高的应用发展优势,尤其是金属材料加工中的应用,逐渐成为了该行业不可或缺的发展因素。但就目前来看,该技术虽然在很多领域都得到了广泛推广,但由于种种因素的制约,该技术在材料加工领域的应用价值还未得到充分发挥,还有待进一步挖掘。
1金属材料加工工艺中激光技术的应用探究
1.1激光切割
切割不仅是一项十分关键的激光加工工艺,同时也是材料加工行业生产、发展中至关重要的一项应用技术。就目前来看,激光切割通常都应用于薄板材料加工,如,电梯控制板、木模板等,但在金属材料加工方面的应用还有待进一步优化,也是该技术未来的主要发展方向[1]。现阶段,丰田、福特等世界知名的汽车公司就将激光切割技术推广到了汽车组装生产线上。相比于其他切割技术来讲,该技术能够在最小基本面板内,对不同规格、精度的零件进行加工,且不受金属摸的限制,还能够获得理想的加工效果。此外,激光切割技术在各类不锈钢工件的切割加工中也得到了广泛应用,而且不论是在加工质量,还是数量上都能够呈现出良好的发展趋势。
1.2激光打孔
激光打孔是一项比较传统,且较为实用的激光材料加工技术,相比于其他技术,这种加工技术不仅具有较高的精度和效益等特点,也在应用发展中逐渐成为了该行业的至关重要的技术元素。在20世纪末,激光打孔技术得到了飞速发展,并逐渐呈现出了较为显著的多元化发展趋势,而随着相关技术、工艺的不断更新完善,随着孔径的逐渐缩小,性能也随之不断提升。在我国,该技术的发展历史也相对较长,最早用于20世纪60年代的钟表制造行业,并取得了一定的应用发展成就,但相比于诸多国外发达国家来讲,我国对此项技术的应用、研发还存在着较大差距。当前,很多发达国家将激光打孔技术科学、广泛地应用到了医药、飞机制造以及食品加工等领域,并为其带来了相对较大的精神、物质财富[2]。
1.3激光打标
激光打标技术作为一项应用性较强的相关材料加工技术,主要是通过较高的能量与密度的激光,来对局部的工部件进行照射,并对汽化、液化等化学反应进行科学利用,以此来将相关标识永久性地留在工部件的表面。就目前来看,该技术在金属制造行业领域的应用最广泛,如,刃具、轴承等金属制品的打印标记对激光达标技术的依赖性都很强。同时,该技术也能够在不影响晶体性能的基础上,实现看似无法完成标记打印。另外,在社会科技快速发展背景下,一些大理石、陶瓷等非金属制品的达标也可以采用激光打标技术来进行,而随着近几年,激光系统的不断优化,也在某种程度上拓展了标记深度,也进一步提升了标记质量。并且,作为一种较为新颖、先进的产品防伪手段,激光打标技术的应用发展也得到了社会各界的广泛重视。
1.4激光焊接与表面热处理
首先,对于激光焊接技术的应用发展来讲,结合服务对象、使用器件的不同,激光焊接主要可分为深熔焊、传导焊两种类型机制,前者主要应用于机械制造领域,而后者则在电子电气行业应用比较广泛。就目前的发展现状来看,该技术已经在汽车行业得到了深层次的渗透,也为行业发展提供了重要的技术支持。具体来讲,这种应用主要在两方面有显著的体现：一方面是在传动焊接上[3]。当前,此项技术能够适应汽车传动系统大部分零件焊接需求,而相比于其他传统的焊接技术来讲,激光焊接既可以对零件的使用寿命进行有效延长,也能够大幅度降低零件的应用成本,进而将其独特的应用价值充分体现出来。另一方面,是在焊接组合件上。具体来讲,主要就是将原本分散的平板工件焊接、冲压成一个整体,这样不仅能够有效减少工件数量,也能够促进其部件性能的不断增强,并在降低车体重量的同时,使汽车的整体性能得到不断优化。其次,对激光表面热处理来讲。一方面,受到激光表面硬化影响,马氏体的量会随之不断增加,而在不断提升零部件疲劳强度的基础上,也能够进一步提升其耐磨性能。现阶段,激光表面硬化已经在汽车曲轴、凸轮轴等物件制造中得到了广泛应用,而就实际应用效果来讲,其不仅可以有效延长零部件使用寿命,也能够大幅度降低物件制造成本;另一方面是激光合金化与熔覆,其能够大幅度提升加工材料的抗腐蚀、耐磨性能。
2激光技术在金属加工工艺中的应用前景
针对激光技术的应用现状来看,可以从以下几方面来加强该技术在金属材料加工工艺中的应用。首先,应对激光工作参数进行不断完善,优化加工作业数据库。在实际应用中,相关工作人员都知道,激光照射具有相对较高的可控性,不论是在激光照射时间,还是范围、强度方面,都能够实行科学、高效的人为干预,也正是由于其具备这种特性,激光加工充分体现出了鲜明的多元化特征。因此,为了将激光加工优势充分发挥出来,相关工作人员可以针对灵活多样的加工方式、对象,建立一套与之相适应的、科学完善的工作参数,从而为激光加工提供更可靠的标准。同时,还应建立完善的加工作业数据库,并以此来促进激光加工质量、效率的不断提升[4]。其次,积极推广激光多工位分时综合加工。从理论层面来讲,即使是同一束光源也能够进行综合性的加工处理,其主要是因为该激光源可以对激光照射时间、能量密度进行自主控制。而在此基础上,不同工位上分时可以通过对不同方式进行可续整合来进行加工,这样激光切割、焊接和表面处理等工序便能够由一台设备来进行,从而获得良好的综合加工效果。由此可见,其综合加工模式的大力推广,已经逐渐成为了加工技术未来发展的必然趋势[5]。再者,积极实现自动化、无人化的激光加工。在实际应用过程中,为了最大限度地节省人力消耗,促进其加工效率的不断提升,应积极推动激光加工技术向自动化、无人化方向发展。而就目前来看,激光技术要想在此方面获得突破性发展,就必须要拥有强大的网络、自动控制技术,以及计算机生产辅助管理技术来为其突破性发展提供有力保障。为此,应对相关技术配套设施建设进行不断完善,从真正实现激光加工自动化、无人化,也进一步提升激光技术在金属材料加工工艺中的应用水平。
3结语
总之,在新时期背景下,激光技术在金属材料加工工艺中的科学运用是一项极其系统的工程。为了不断增强其工程的时效性,必须要加强该技术的应用研究。不仅要对激光技术在该领域的应用现状进行全面分析,还要积极探究该技术的应用路径,只有这样才能够将该技术的功效充分发挥出来,并进一步拓宽其应用前景,才有助于推动金属材料加工事业的快速、健康发展。
参考文献
[1]黄翔,徐君,张永良，等.金属材料加工工艺中激光技术应用分析[J].城市建设理论研究：电子版,2014(23):2130-2131.
[2]樊熊.金属材料加工工艺中激光技术应用分析[J].企业技术开发(下半月),2013,32(10):23-24.
[3]田延龙.激光技术在金属材料加工工艺中的应用探析[J].科技创新与应用,2013(10):25.
[4]马范军.“金属材料成型加工工艺”课程教学浅析[J].教师,2012(32):48.
【关键字】材料加工 新材料 加工技术 制造业
1.前言
材料加工是一门多学科交叉的学科，它涉及的内容包括材料、物理、力学、机械、信息等，它涵盖的内容有很多，主要包括金属塑性成形、表面处理、粉末冶金成形等方面[1]。材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用，从而使得材料生产效率有了较大提高，生产成本得以降低，材料使用寿命得到保证，同时，这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义。今天，各种新技术的发展日新月异，然而，材料加工技术仍然是无可替代的，它对国民经济的发展起着十分重要的作用。如今，随着科学技术的飞速发展，不断有新的材料加工技术出现。在机械制造行业里，材料加工有着举足轻重的地位，在制造行业中起着基础作用。
2.材料加工技术的发展现状
从20世纪至今，出现了许多新型材料与新材料技术，主要代表有高温超导材料、纳米材料等，造成这种现象的重要因素是飞速发展的科学技术，如电子信息技术和航空航天技术，这些技术大大促进了新型材料的研究，许多新材料技术得到了开发。
然而，仍有个重要的问题存在，新型材料的研发与材料加工技术发展并没有达到同步，这样大大制约了新型材料的发展与运用。比如，一种性能优越的新型材料，具备很好的实用性，但是由于没有适宜的加工技术，导致该材料的规模化生产和利用效率低下且成本较高，制约了材料的发展，使得高性能的材料没有得到很好的运用。由此看来，发展材料加工技术的任务势在必行。
21世纪以来，材料加工的发展将会体现出的主要特征有：
（1）实现材料加工工艺与材料性能设计的统一。要实现这个统一，将会在材料加工技术领域发生重大变革，这是进入发展加工工艺技术的标志。
（2）在生产加工过程中对材料各个方面精确控制。要做到这些，不仅需要高度发展的计算机模拟仿真技术，还需要完备的数据库系统。
20世纪90年代，材料加工技术的革命已经开始，其中，就如今的发展情况来说，人工点阵与复合材料特别能代表此次的革命，尤其是人工多层膜材料以及各种层状复合材料。
3.材料加工技术的展望
3.1材料加工技术总体发展趋势
材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用，从而使得材料生产效率有了较大提高，生产成本得以降低，材料使用寿命得到保证，并且，这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义[2]。随着科学技术的飞速发展，材料加工技术快速地发展，不断有新的材料加工技术出现。该技术的总体发展趋势，可以总结为三点，分别是过程综合、技术综合、学科综合。
（1）过程综合。过程综合的趋势涵盖了两层意思，第一，实现材料加工工艺与材料性能设计的统一，使新型材料的研发与材料加工技术发展同步，使各个环节紧密地联系在一起；第二，指的是材料加工技术的各个过程的统一，这也可以称作短流程化。
（2）技术综合。材料加工已经逐渐发展成为结合多种学科的一门科学，材料加工技术综合了其它学科，使得材料加工得到了长足发展，如制备技术与信息技术的综合。
（3）学科综合。学科综合在许多方面都有所体现，主要表现为三个方面：第一，与传统三级学科相结合，例如与铸造技术综合；第二，与二级学科综合，例如与材料物理与化学综合，从一定意义上来看，与二级学科的综合是由现代科学技术的发展要求造成的，要求根据使用需求对材料性能进行设计，在这一层面进行学科综合的主要特点是，各学科间界限逐渐变得不清晰，各学科相互渗透；第三是与其他一级学科的综合，是材料科学与工程学科以外学科的综合[3]。
3.2金属材料加工技术的主要发展方向
上文着重叙述了材料加工的总体发展趋势，现在着重对金属材料今后的主要发展方向进行论述，发展方向主要包括六个方面：
（1）缩短常规材料加工流程化，提高加工效率。今后的材料加工趋势将打破传统成形加工方式，使得材料加工工艺流程得以简化缩短，有效简化工艺环节的冗余部分，最终连续化生产，从而达到提高效率的目的。
（2）成形加工技术更加先进，对组织和材料性能进行高效精确的控制。使得传统材料品质得到很大提升，更便于使用。对于难以加工的材料，将会大大提升其加工性能，并开发出高附加值的材料。
（3）材料设计、制备与成形加工一体化，有效简化材料加工工艺流程，实现连续化生产，从而达到提高生产效率的目的。
（4）进行新技术研发，开发先进的制备技术与成形技术，研发新材料，例如，大块非晶合金制备与应用技术、电磁约束成形技术等。
（5）运用计算机科学，对材料加工过程中的数值进行模拟仿真，并利用所得数据建立相应材料的数据库，这将大大促进材料加工技术的发展。
（6）材料制备与加工的智能化，这是材料制备加工新技术中最被关注的研究方向，智能化的生产与加工可以使材料生产的可靠性以及生产效率都得以提升，并使得原材料的消耗及废弃物的排放减少。
4.结语
从20世纪至今，出现了许多新型材料与新材料技术，如电子信息技术和航空航天技术，这些技术大大促进了新型材料的研究，许多新材料技术得到了开发，材料加工技术的过程、技术以及学科综合得以深化。材料技术的发展对材料的生产和改性有巨大促进作用，从而使得材料生产效率有了较大提高，生产成本得以降低，材料使用寿命得到保证，并且，这也对促进分析研究新型材料、使研究成果产业化发展有着重要意义。材料加工技术以其在科技中无可替代的地位，对我国国民经济的发展起着十分重要的作用。
【参考文献】
[1]曾大本.面向汽车轻置化材料加工技术的发展动向[J]铸造纵横
