與傳統(tǒng)的氧乙、等離子等切割工藝相比，激光切割速度快、切縫窄、熱影響區(qū)小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑，同時可激光切割的材料種類多，包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、石英、陶瓷、玻璃、復合材料等。隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展和科學技術(shù)的日新月異，激光切割技術(shù)已廣泛應用于汽車、機械、電力、五金以及電器等領(lǐng)域。又稱氟碳漆、氟涂料、氟樹脂涂料D、噴漆用壓縮空氣將涂料噴成霧狀涂在不銹鋼板上所形成不同的顏色。近年來，激光切割技術(shù)正以前所未有的速度發(fā)展，每年都以15%~20%的速度增長。我國自1985年以來，更是以每年近25%的速度增長。當前，我國激光切割技術(shù)的整體水平與先進國家相比還存在著不小的差距，因此，在國內(nèi)市場激光切割技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應用空間[1]  。

激光切割機在切割過程中，光束經(jīng)切頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點，使焦點處達到高的功率密度，其中切頭固定在z軸上。因為'雙相'不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。這時，光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分熱量，材料很快被加熱到熔化與汽化溫度，與此同時，一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出，形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動，使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫，完成材料的切割[1]  。

當前，激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統(tǒng)。從激光發(fā)生器發(fā)出的光束經(jīng)過反射鏡1、2、3到達切頭上的聚焦透鏡，聚焦后在待加工材料表面形成光斑。按制法分熱軋和冷軋的兩種，按鋼種的組織特征分為5類：奧氏體型、奧氏體-鐵素體型、鐵素體型、馬氏體型、沉淀硬化型。其中反射鏡片1固定在機身上不動；橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動；z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出，在切割過程中，隨著橫梁作x向運動，z軸部分作y向運動，光路的長度時刻發(fā)生著變化[1]  。

目前，民用激光發(fā)生器由于制造成本等原因，所發(fā)出的激光光束都具有一定的發(fā)散角，呈“錐形”。當“錐形”的高度改變時（相當于激光切割機光路長度改變），聚焦透鏡表面的光束橫截面面積也隨之改變。沖壓加工不銹鋼制品，特別是不銹鋼帶，很多時候工廠的最原始加工方式就是利用沖床進行沖壓制品。此外，光還具有波的性質(zhì)，因此，不可避免地會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，衍射會使光束在傳播過程中發(fā)生橫向擴展，該現(xiàn)象存在于所有的光學系統(tǒng)中，能夠決定這些系統(tǒng)在性能方面的理論極限值。由于高斯光束呈“錐形”和光波的衍射作用，當光路長度變化時，作用在透鏡表面的光束直徑時刻發(fā)生著變化，這就會引起焦點大小和焦點深度的變化，但對焦點位置的影響很小。如果焦點大小和焦點深度在連續(xù)加工中發(fā)生變化，必然會對加工產(chǎn)生很大影響，比如，會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等[1]  。

（3）控制聚焦鏡（一般為金屬反射聚焦系統(tǒng)）的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點光斑直徑變大時,自動控制水壓改變聚焦曲率使焦點光斑直徑變小。

（4）飛行光路切割機上增加x、y方向的補償光路系統(tǒng)。即當切割遠端光程增加時使補償光路縮短；反之當切割近端光程減小時,使補償光路增加,以保持光程長度一致。

主要參數(shù)

X,Y工作范圍：1300mm*2500mm

切割聚焦鏡頭：F=80mm

　　大激光輸出功率：500W

　　調(diào)繼沖頻率：$300Hz

　　電源脈沖寬度：0.5ms-2ms

　　激光器：雙燈鍍金聚光腔

　　切割接口卡：CNC 3000控制卡

　　切割軟件：適應PLT,DXF等格式

　　制冷功率：4W

　　重復定位精度：±0.03/300mm

　　空程速度：0-20000mm/min

　　切割速度：0-15000mm/min

數(shù)控切割機床

由三部分組成，即工作臺（一般為精密機床）、光束傳輸系統(tǒng)（有時稱外光路，即激光器發(fā)出的光束到達工件前整個光程內(nèi)光束的傳輸光學、機械構(gòu)件）和微機數(shù)控系統(tǒng)。按切割柜與工 作臺相對移動的方式，可分為以下三種類型：

（1）在切割過程中，光束（由割炬射出）與工作臺都移動，一般光束沿Y向移，工作臺在X向移。

（2）在切割過程中，只有光束（割炬）移動，工作臺不移動。

（3）在切割過程中，只有工作臺移動，而光束（割炬）則固定不動。

五軸機

工業(yè)生產(chǎn)中有時遇到需要切割三維立體構(gòu)件的問題，而一般的二軸、三軸激光切割機只能切割二維平面工件，這就需要裝備有機械手的切割機，即五軸機。