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(1)主要用于将板材切割成所需形状工件的激光加工机床。(2)利用激光束的热能实现切割的设备，就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。2整理ppt2、激光切割机的主要组成：（1）激光器按工作物质的种类可分为固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器四大类。由于He-Ne(氦—氖)气体激光器所产生的激光不仅容易控制，而且方向性、单色性及相干性都比较好，因而在机械制造的精密测量中被广泛采用。而在激光加工中则要求输出功率与能量大，目前多采用二氧化碳气体激光器及红宝石、钕玻璃、YAG(掺钕钇铝石榴石)等固体激光器。3整理ppt（2）主机
电源不平衡度2.5%5整理ppt（6）控制系统导光聚焦系统 根据被加工工件的性能要求，光束经放大、整形、聚焦后作用于加工部位，这种从激光器输出窗口到被加工工件之间的装置称为导光聚焦系统。激光加工系统 激光加工系统主要包括床身、能够在三维坐标范围内移动的工作台及机电控制系统等。随着电子技术的发展，许多激光加工系统已采用计算机来控制工作台的移动，实现激光加工的连续工作。6整理ppt3、加工原理：將数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令來控制机床的伺服系統或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件或产品.
10整理ppt2.1 激光熔化切割 在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。 激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105W/cm2之间。11整理ppt2.2 激光火焰切割 激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。 另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响。——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。12整理ppt2.3 激光气化切割 在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。 为了防止材料蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。——在板材厚度一定的情况下，最大切割速度反比于材料的气化温度。——所需激光功率密度要大于108W/cm2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。——在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体射流速度的限制。13整理ppt激光切割示意图14整理ppt激光切割的特点(1)几乎对所有的金属和非金属材料都可以进行激光加工。(2)激光能聚焦成极小的光斑，可进行微细和精密加工，如微细窄缝和微型孔的加工。(3)可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室或其它地点进行加工。(4)加工时不需用刀具，属于非接触加工，无机械加工变形。(5)无需加工工具和特殊环境，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小。15整理ppt激光切割技术
激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度直接影响切割的效率和质量。焦点位置控制技术：激光切割的优点之一是光束的能量密度高，一般10W/cm2,一般大功率CO2激光切割工业应用中广泛采用（127-190mm）的焦距。实际焦点光斑直径在0.1-0.4mm之间。激光穿孔技术:任何一种热切割技术，除少数情况可以从板边缘开始外，一般都需在板上穿一小孔。激光切割机有2种穿孔的基本方法：爆破穿孔法和脉冲穿孔法。16整理ppt
喷嘴设计及气流控制技术：目前激光切割用喷嘴采用简单的结构，即一锥形孔带端部小圆孔，通常用实验和误差的方法进行设计。17整理ppt激光切割的工艺分析激光切割是熔化与汽化相结合的过程，影响其切割质量的因素很多，除了机床、加工材料等硬件因素之外，其他软件因素也对其加工质量有很大的影响。根据实际切割中出现的问题，结合激光切割本身的特点，研究这些软件因素对加工质量的影响正是计算机辅助工艺设计的基本内容，具体包括以下几点：①打孔点的选择，根据实际情况确定打孔点位置；②辅助切割路径的设置③激光束半径补偿和空行程处理；④通过板材优化排样来节省材料尽可能提高板材利用率；⑤结合零件套排问题的路径选取；⑥考虑热变形等加工因素影响后的路径。18整理ppt三、加工过程“加工过程”指激光光束、加工气体和工件之间的相互作用。19整理ppt3.1 切割过程该过程发生的区域是切割之前。作用在该切割之前的激光必须加热工件到把材料熔化和气化所需的温度。 切割平面由一个几乎垂直的平面组成，该平面被吸收的激光辐射加热并熔化。——在激光火焰切割中，该熔化区被进入割缝的氧气流进一步加热，达到接近沸点的温度。产生的气化把材料移走。同时，借助于加工气体，液化材料从工件下部排出。——在激光熔化切割中，液化材料随气体排出，该气体也保护割缝以防氧化。连续的熔化区沿着切割方向逐渐滑移。因而得到一条连续割缝。 激光切割过程的许多重要活动发生在该区域。对这些活动的分析可以得到激光切割的重要信息。 这样，就可以计算切割速度并解释牵引线 材料特性在工件上进行切割活动的结果可能是整洁的切口，或者相反，边缘粗糙或过烧。 影响切割质量最重要的因数是：
——材料的微观结构一般来说，组成材料的颗粒越细，切割边缘的质量越好。21整理ppt——表面质量、表面粗糙度如果表面有生锈区域或氧化层，那么切割的轮廓将不规则并出现许多破损点。 如果要切割波纹板，就选择最大厚度切割参数。——表面处理最常用的表面处理有镀锌、聚焦镀锌、涂漆、阳极电镀或覆盖分层塑料胶片。用锌处理过的板材易于在边缘出现挂渣。 对于涂漆的板材，切割质量依赖于所涂产品成份的组成。 如何进行涂漆材料的加工： 第一趟选择一组功率小（雕刻）的用于对处理表面作预烧打标的参数。 第二趟选择一组用于材料切割的参数。 有分层材料涂层的板材非常适合激光切割。为了使电容式探测无故障工作，让分层涂层得到最优粘合，（避免产生浮泡），分层边必须总是在切割工件的上部。22整理ppt——光束反射光束在工件表面如何反射取决于基本材料、表面粗糙度和处理。一些铝合金、铜、黄铜和不锈钢板材具有高反射率的特点。 切割这些材料时，要特别注意调节好焦点位置。——热传导率 焊接时，低热传导率的材料，和高热传导率的材料相比，需要更小的功率。 比如，对于铬镍合金钢，所需的功率要小于结构钢的，对加工产生的热的吸收也更少。 另一方面，比如铜、铝和黄铜这些材料散失掉一大部分通过吸收激光产生的热。因为热从光束目标点处传导开了，所以热影响区的材料更难熔化了。23整理ppt——热影响区 激光火焰切割和激光熔化切割会导致切割材料边缘区域发生材料变异。当加工低碳钢或无氧钢时，热影响区的淬火减少了。对于高碳钢（60#），会出现边缘区域变硬的现象。对于硬轧铝合金，热影响区甚至会比其余部分稍微软一些。——熔点——热熔解——气化温度24整理ppt3.3 不同材料的可加工性结构钢 该材料用氧气切割时会得到较好的结果。使用CW模式激光。当加工非常小的曲线控制系统改变进给速率时，它通过调节使激光功率和轴进给速率相适应。 当用氧气作为加工气体时，切割边缘会轻微氧化。对于厚度达4mm的板材，可以用氮气作为加工气体进行高压切割。这种情况下，切割边缘不会被氧化。 复杂轮廓和小孔（直径小于材料厚度）应该用脉冲模式切割。这样可以避免切掉尖角。
——合金含量越高，材料越易切割。 建议：只有在系统上安装有“反射吸收”装置的时候才能切割铝材。否则反射会毁坏光学组件。28整理ppt3.4 激光脉冲模式29整理ppt1、连续切割也称为CW（ContinuousWave）切割法。连续切割法是使振荡输出连续地发生从而进行切割的方法。在切割低碳钢时，是切割速度最高的方法。2、脉冲切割法是使振荡输出间断地发生从而进行切割的方法。脉冲切割法，通过将投入材料的热量降到最低限，能够进行切割质量以及尺寸精度良好的加工。进行脉冲切割时，要设定脉冲频率和脉冲占空比。所谓脉冲频率，是指在1秒钟内使激光光束ON、OFF几次，用Hz（赫兹）表示。所谓脉冲占空比，是指每1脉冲（1回输出的ON和OFF）的激光光束震荡时间的比率，用%（百分比）表示。30整理ppt3、简单点说，连续切割是优势在于速度。但切割质量不太好。（由于对被切割材料连续的热量输入变成过度的热量输入，影响切割质量、尺寸精度）而脉冲切割切割质量好。但速度上要比连续切割慢。（打个比方，用4000的发生器，CW切割12mm的低碳钢速度1800mm/min,但脉冲只有1000mm/min.越是薄的板这个差距越大。一般如果钢板的厚度超过16mm,CW切割就不太适用了）选择切割方式的操作，一般是做程序时会选择，也可以在机器上面改变机器的参数来选择。31整理ppt3.5气体参数气体参数包括：
——保持喷嘴和工件表面之间的间距尽可能的小是必要的。距离越小，有效冲击割缝壁的气体质量就越高。经常使用0.5到1.5之间的间距。32整理ppt四、激光加工4.1穿孔穿孔的参数值不同于切割的参数值。连续模式穿孔 优点：快速穿孔。 缺点：产生穿孔坑。脉冲模式穿孔 优点：小的穿孔洞。 缺点：耗时 注意：板材厚度（mm）大约对应于穿孔时间（s）。 如果板材切掉的部分和剩余部分都要，就直接在轮廓上使用脉冲穿孔功能。33整理ppt4.2碳钢的起切和结束切穿孔通常用CW模式。该类型穿孔更快，但它产生一个比用脉冲穿孔更大的孔。由于此原因，起切穿孔的位置通常选在轮廓外边。穿孔和实际轮廓之间的切割长度称作起切部分。 激光光束焦点在起切部分末端和轮廓之间的可能变化，通过工件上切口边缘的不平，是可以辨别出来的。用户必须尽可能地把起切部分设在几何单元一侧的理想伸展线上。 在小表面内轮廓情况下，让穿孔过程中产生的热在开始切割之前散发掉非常重要。避免把穿孔设在狭窄的区域，而设成相对轮廓成大角度。这有利于热散发。34整理ppt
材料表面质量会严重影响激光切割质量，原材料必须做好防锈、防脏防护。在有锈蚀、表面油漆、脏、表面不平整等情况下，材料需进行处理后，才可以激光切割机上切割。操作员遵守下列原则，可以获得最佳的切割质量：根据材料厚度、材质使用标准的切割参数，当切割质量下降时，参照标准切割参数进行调整。调整的主要参数有激光功率、气体压力、焦点位置、切割速度。操作员不要改写随机的标准参数文件，但应建立自己的参数文件和参数文件目录，不断总结经验。通常用连续模式穿孔，速度快，但是比脉冲穿孔大。如果切割工件和剩余料都要利用时，可在图形轮廓上脉冲穿孔。激光工作模式有连续模式、脉冲模式、调制模式。连续模式应用于正常切割；脉冲模式应用于加工小于材料厚度的小孔及穿孔；调制模式应用于切割小尖角，避免尖角部位不会过烧。53整理ppt下小料时切割前穿孔后的散热非常重要，避免让切入线和工件狭小部位相连，要和图形有足够的夹角，会利于散热。激光切割机最大切割板材的尺寸为3000*1500。激光切割机最大切割能力为碳钢20mm；不锈钢12mm；铝合金8mm。切割最小孔的直径为一倍板厚。切割6mm以上的厚板，表面应涂油或喷油切割。油膜可避免穿孔时材料飞溅，利于切割。激光气体和切割气体的等级应满足下列标准才能正常切割：54整理ppt
各种气体的输出压力应保证在下列范围内;激光气体均大于等于5bar,;切割气体中,氧气的输出压力应小于等于15bar,氮气的输出压力应小于等于30bar。更换气体时，应严格按照《激光切割机操作规程》中的步骤进行，不可将气体混合使用。定期观察激光发生器变频空调管道是否有水流出，判定设备是否正常运行（有水流为正常）。切割铝板时，禁止使用O2切割；切割8mm及8mm以上的碳钢板时，只允许用O2切割，8mm以下碳钢板可用O2或N2切割。切割12mm的不锈钢板时，只允许用N2切割，12mm以下不锈钢板可用O2或N2切割。选用切割用喷嘴，须选用与标准参数一致或仅大一号的喷嘴。欲切割木板、有机玻璃及陶瓷等非金属材料，需与百超公司商榷有关工艺。55整理ppt激光切割机安全操作规程
