激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工等的一门技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等工业领域，对提高产品质量和劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到越来越重要的作用。

焊接机器人激光加工是以聚焦的激光束作为热源轰击工件，对金属或非金属工件进行熔化形成小孔、切口、连接、熔覆等的加工方法。激光加工实质上是激光与非透明物质相互作用的过程，微观上是一个量子过程，宏观上则表现为反射、吸收、加热、熔化、气化等现象。

在不同功率密度的激光束照下，材料表面区域发生各种不同的变化，这些变化包括表面温度升高、熔化、气化、形成小孔以及产生光致等离子体等。

当激光功率密度小于数量级时，金属吸收激光能量只引起材料表层温度升高，但维持固相不变，主要用于零件的表面热处理、相变硬化处理或钎焊等。当激光功率密度在数量级范围时，产生热传导型加热，材料表层将发生熔化，主要用于金属的表面重熔、合金化、熔覆和热传导型焊接（如薄板高速焊及精密点焊等）。

当激光功率密度达到数量级时，材料表面在激光束的照射下，激光热源中心加热温度达到金属的沸点，形成等离子蒸汽而强烈气化，在气化膨胀压力作用下，液态表面向下凹陷形成深熔小孔；与此同时，金属蒸汽在激光束的作用下电离产生光致等离子体。这一阶段主要用于激光束深熔焊接、切割和打孔等。

当激光束功率密度大于数量级时，光致等离子体将逆着激光束的入射方向传播，形成等离子体云团，出现等离子体对激光的屏蔽现象，这一阶段只适用于采用脉冲激光进行打孔、冲击硬化等加工。

激光技工利用高功率密度的激光束照射工件，使材料熔化气化而进行穿孔、切割和焊接等特种加工。早期的激光加工由于功率小，大多用于打小孔和微型焊接。到20世纪70年代，随着大功率二氧化碳激光器、高重复频钇铝石榴石激光器的出现，以及对激光加工机理和工艺的深入研究，激光加工技术有了很大进展，适用范围随之扩大。数千瓦的激光加工设备竞相出现，并与光电跟踪、计算机数字控制、工业焊接机器人等技术相结合，大大提高了激光加工的自动化水平和使用功能。

激光加工装备由四大部分组成，分别是激光器、光学系统、机械系统、控制及检测系统。从激光器输出的高强度激光束经过透镜聚焦到工件上，其焦点处的功率密度可达温度高达1万摄氏度以上，任何材料都会瞬时熔化、气化。激光加工就是利用这种光能的热效应对材料进行焊接、打孔和切割等加工的。通常用于加工的激光器主要是YAG固体激光器和二氧化碳气体激光器。由于二氧化碳激光器具有结构简单、输出功率范围大和能量转换效率高等优点，可以广泛用于材料的激光加工。

机械加工中，复杂零件十分常见。在对复杂零件进行加工的时候，其加工路线包含选择加工方法、划分加工阶段、划分工序、加工顺序的安排与确定进给路线等等。本文就来介绍一下，在数控加工中，复杂零件的加工工艺分析与确定。
 
1、确定零件毛坯
 
对于复杂零件，在加工之前需要根据零件的工艺设计，选择好毛坯，毛坯的选择主要是指确定毛坯的种类、制造方法以及余量确定后的毛坯尺寸。如果复杂零件的材料为钢，则需要根据技术要求，对复杂零件进行去毛刺处理，让零件的外形保持光洁且美观。
 
复杂零件的毛坯需要选择经过处理的钢，因为经过处理的钢硬度较高，比较适合切削加工。零件除了处理毛坯和图纸尺寸外，其他加工部位一次装夹就可完成整个零件的加工。

2、确定复杂零件的定位基准
 
加工过程中，选择粗基准时，需要考虑到如何保证各加工表面有足够的余量，可以确保表面加工尺寸、位置要求是否合格。因此，一般加工中选择的粗基准，大多为毛坯的平面。根据凹台的加工，孔的加工要求，定位基准会选择底板的底面。
 
3、制定复杂零件工艺路线
 
在加工中，选择粗基准的时候，一般考虑的是保证各加工表面有足够的余量。根据凹台的加工，孔的加工要求，定位基准选择上压板的底面。
 
4、机床的选择
 
不同类型的复杂零件需要在不同的数控机床上加工，所以在选择机床的时候要根据零件的设计需求来决定：
 
（1）加工形状比较复杂的轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔大多选择用数控机床来完成。
 
（2）加工箱体、箱盖、平面凸轮、样板、形状复杂平面或立体零件以及模具的内外型腔等大多使用的是数控立式镗、铣床和立式加工中心。
 
（3）在对各种复杂的箱体零件、泵体、阀体、壳体等进行加工的时候可使用数控卧式镗、铣床和卧式加工中心。加工各种复杂曲线、曲面、叶轮、模具等一般会使用多坐标联动的卧式加工中心。

在现今的制造型企业中，大部分的生产成本支出用于材料的采购，一般企业中，材料成本占据了整个成本支出的60%以上。而在机械、五金制造等行业，材料成本更是占据了很大一部分，导致企业利润降低。因此，降低材料成本成为每个企业需要关注的问题。
 
如何降低材料成本呢？
 
1、设计阶段
 
节约成本是一项全面性的工作，需要从设计阶段开始进行。设计阶段降低成本主要从两个方面来做，一是需要降低设计本身的成本，另一方面是降低设计出来的产品成本。
 
设计本身的成本主要是在设计中运用到过于复杂的流程，过分设计导致企业支付的多余的成本。或者是企业没有专门的技术研发部门，找第三方进行设计、研发。这就导致设计出来的产品的质量还非常的不稳定，消耗了大量的设计成本。
 
设计出来的产品的成本是指在设计过程中，由于设计的产品的所使用材料、设计的工艺路线、设计的零件的通用性等的不同而导致的产品成本的差异。因此在设计过程中尽量利用通用材料，设计出的通用零件，有助于增加库存的利用和周转。同时，也能使产品的品质得到保证，新产品、零件的质量问题可高于成熟产品，有效降低了企业的成本。
2、计划阶段
 
计划阶段也包含两个方面，一是采购计划，另一方面是生产计划。这两方面的目标都是一样的，通过合理的库存量来满足生产需要，保证生产平稳运行。如果生产线经常出现故障，出现停工待料，积压库存，无疑会增加企业的成本支出。而采购计划都是根据生产计划制定而来的，所以生产计划的合理性对于采购计划来说至关重要。
 
3、使用阶段
 
在使用的阶段控制成本主要是指减少浪费。在实际生产中，理论上车间领用材料与实际使用会有一定差距。因此，需要建立车间材料领用流程与制度；其次需要建立异常处理机制，最后需要借助ERP管理工具，来对实际生产进行控制。
 
4、保管阶段
 
保管的阶段，主要从库存呆滞料的控制，提高周转率来考虑。一般控制呆滞料主要有以下几种方法。对于由于订单取消导致的库存一般退回供应商或转其他能用到的工厂，可直接处理掉。而对于计划不准导致的原因，采购部门多采购，供应商多送货或者库存不准造成的呆滞料，主要从预防入手。

焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。　金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 ?电焊机熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

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