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                                                                       激光切割加工的原理浅析

      起源于20世纪60年代初期的激光技术,是20世纪能够与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一,激光技术走过了53年的快速发展路程,其对人类社会的发展产生了深远的影响。

      激光束具有单色性好、能量密度高、空间控制性和时间控制性良好等一系列优点,目前它已广泛应用于材料加工等领域。激光加工的行业包括汽车制造、航天航空、电子、化工、包装以及医疗设备等。与数控技术相结合,激光加工技术已成为工业生产自动化的关键技术,拥有普通加工技术所不能比拟的优势。例如激光加工为非接触式加工、速度快、无噪声、可实现各种复杂形状的高精度加工目的,且无通常意义上的“刀具”磨损,无需更换“刀头”。

激光产业是一门发展速度极快的高新技术产业,已经渗透到各行各业中,形成了多种光源技术和应用系统。激光产业链可以分为上、中、下游三个部分:上游主要为激光材料及配套元器件;中游主要为各种激光器及其配套设备;下游主要为激光应用产品、消费产品、仪器设备等。目前,从高端的光纤到常见的条形码扫描仪,每年和激光相关产品和服务的市场价值可是高达上万亿美元!

       激光切割机在加工工件时,首先就是找到合适的位置进行穿孔。如何选择合适的穿刺点呢,下面我们就来就激光切割机的穿刺点来探讨下。
       激光切割加工时激光束的工作原理是:在加工过程中,材料经连续激光的照射后在中心形成一个凹坑, 然后由与激光束同轴的工作气流很快将熔融材料去除形成一个孔。此孔类似于线切割的穿线孔,激光束以此孔为加工启始点进行轮廓切割,通常情况下飞行光路激光束的走线方向和被加工零件切割轮廓的切线方向垂直。
      因此,激光束在开始穿透钢板时到进入零件轮廓切割的这一段时间,其切割速度在矢量方向上将有一个很大的改变,即矢量方向的90°旋转,由垂直于切割轮廓的切线方向转为与切割轮廓的切线重合,即与轮廓切线的夹角为0°。这样就会在被加工材料的切割断面上流下比较粗糙的切割面,这主要是在短时间内,激光束在移动中的矢量方向变化很快所至。因此在采用激光切割加工零件时就要注意这方面的情况。
       一般,在设计零件对表面切割断口没有粗糙度要求时,可以在激光切割编程时不做手动处理,让控制软件自动产生穿刺点;但是,当设计对所要加工的零件切割断面有较高粗糙度要求时,就要注意到这个问题,通常需要在编激光切割程序时对激光束的启始位置做手动调整,即人工对于穿刺点的控制。需要把激光程序原来产生的穿刺点移到需要的合理位置,以达对加工零件表面精度的要求。