介绍了激光加工的分类、特点及其原理。以加工无碳小车的车轮为例，通过具体加工过程体现了激光加工方便、快速、自动化程度高等优点。
【关键词】激光加工；无碳小车；加工过程
Laser Processing Technology in the Application of Carbon-free Car Production
HU Ming-long
（Institute of manufacturing science and engineering，Southwest University of Science and Technology，Mianyang Sichuan 621010，China）
【Abstract】Laser processing is applied in all walks of life because of its unique characteristics.The classification， characteristics and principle of laser machining are introduced.The wheels of carbon-free trolley are listed，and the machining process shows the advantages of convenient，fast and automatic laser processing.
【Key words】Laser processing；Carbon-free car；Machining process
0 引言
激光是一種具有高能量的光，是指物质原子在外在能量的激发下，高能级的原子跃迁到低能级上，此时伴随有能量的释放，释放的能量多与光的形式辐射出来，在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象，即“受激辐射”现象，简称激光。激光具有以下特点⑴单色光⑵相干性好⑶激光束高度集中。由于这些特点使激光被用到了激光加工、激光通信、激光测距等领域。激光加工是一种非接触式加工，有普通加工技术所没有的特点，如无切削力、切削热，热影响区小，加工灵活易于控制等，使激光加工具有良好的发展趋势。
1 激光加工技术概述
由于激光加工具有许多优点，促使激光加工迅速发展，激光加工可分为激光焊接、激光切割、激光热处理等加工方法。
（1）激光焊接：利用激光使母材融化达到焊接目的的技术，特点①快速高效：激光具有的高能量能在短时间内将母材融化，在焊接过程中移动的是激光使效率极高②热变形小：激光束的集中性好使受热的面积小在冷却过程中由于冷却速度不均匀导致的热变形小③自动化程度高：在焊接过程中移动的是激光束这使控制比较容易。
（2）激光切割：利用激光代替传统的切割方法的切割技术。特点①方便：与数控系统结合并在CAD技术的支持下，操作人员能方便高效的完成切割。②精度高，速度快：激光切割的切割精度很高，定位精度可以达0.05mm，重复定位精度0.02mm，同时切割速度可以达70m/min，远远大于线切割速度③可加工材料多：它既可以切割金属，也可以切割非金属；既可以切割无机物，也可以切割有机物。
（3）激光热处理：指利用激光的能量来加热实现热处理的技术。特点：快速高效，激光束高度集中使激光的能量密度高，能在短时间内将材料加热到需要的温度，实现热处理目的。材料经激光处理后，其抗疲劳、抗磨损功能能够加强，除此之外，其防氧化、耐腐蚀功能也不断加强，使用寿命延长。
2 激光加工基本原理
激光加工利用了激光的特点，具有一般加工方法所不具有的优点。激光的工作是通过将激光束投射到物体的表面，利用高温对物体进行切割、焊接甚至是改变物体表面的性能。激光切割示意图如图1所示。
3 无碳小车的设计与制作
参赛的S型无碳小车由质量m=0.5kg的重物，高度h=400mm处所具有的重力势能来提供驱动能量，并且在前进时能绕开间距不等的桩。（小车示意图如图2）据此小车需要的结构包括①驱动机构：能将重物下降的重力势能转换为动能并驱动小车前进②转向机构：前进时能改变小车前进的轨迹以达到避开障碍物的目的。
在设计小车时，驱动机构：重物的下降，要尽可能多的利用重物的重力势能，为简化结构，直接由重物通过细绳拉动轴驱动。传动部分：绕线轴的转动通过齿轮（一级传动），带动主动轮的转动。驱动过程：在起始时重物下滑，带动绕线轴的转动，以实现小车整体运动。
4 无碳小车车轮的加工过程
根据小车的要求，设计了车轮。并利用激光切割技术完成加工，如图3所示。
图3 轮子的加工
5 结论
在加工轮子的过程中，将需要加工零件的cad图导入到雕刻软件中，且可以在加工前看到加工运动的仿真，整个加工过程持续时间短，不需人为的过多干预，体现了激光加工的方便、快速、自动化程度高等特点。对于无碳小车的制作具有重要的实践意义。
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[责任编辑：田吉捷]