⑥在擁有兩個能源的氧助切割過程中，存在著兩個切割區(qū)域：一個區(qū)域是氧燃燒速度高于光束行進(jìn)速度，這時割縫寬且粗糙；另一個區(qū)域是激光束行進(jìn)速度比氧燃燒速度快，所得切割縫狹窄而光滑。這兩個區(qū)域間的轉(zhuǎn)折是個突變?？刂茢嗔亚懈钔ㄟ^激光束加熱，易受熱破壞的脆性材料高速、可控地切斷，稱之為控制斷裂切割。其切割機(jī)理可概括為：激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域，引起熱梯度和隨之而來的嚴(yán)重機(jī)械變形，使材料形成裂縫。控制斷裂切割速度快，只需很小激光功率；功率太高會造成工件表面熔化，并破壞切縫邊緣?？刂茢嗔亚懈钪饕煽貐?shù)是激光功率和光斑尺寸。激光切割過程中能量的分析激光切割的一個重要因素是入射激光在工件切口燒蝕前...

如果吹出的氣體和被切材料產(chǎn)生放熱反應(yīng)，則此反應(yīng)將提供切割所需的附加能源。氣流還有冷卻已切割表面、減少熱影響區(qū)和保證聚焦透鏡不受污染的作用。對不同的材料，切割的方法很多。大部分切割法在切割時都伴隨有熱過程，被稱為熱切割法。熱切割法主要有三種：氧氣切割、等離子弧切割和激光切割法。將三種方法比較，就可看出激光切割技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。①激光切割的功率密度較高，達(dá)106～109W/cm2。切縫寬度小，最小可至，一般也在～，材料的利用率高。并能精確切割形狀復(fù)雜、有尖角的零件，尺寸精度可達(dá)±。②因?yàn)榧す庾饔脮r間短，所以工件變形少，周邊熱影響區(qū)很小，約為～；是氧氣切割的1/10，等離子弧切割的1/6。③激...

它要求在20mm厚的木模板上切出縫寬為，然后在槽中鑲嵌刀片。使用時裝在模切機(jī)上，切下各種已印刷好圖形的包裝盒。國內(nèi)近幾年來應(yīng)用的一個新領(lǐng)域是石油篩縫管。為了擋住泥沙進(jìn)入抽油泵，在壁厚為6~9mm的合金鋼管上切出，起割穿孔處小孔直徑不能大于，切割技術(shù)難度大，已有不少單位投入生產(chǎn)。激光切割應(yīng)用領(lǐng)域國外除上述應(yīng)用外，還在不斷擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。⑴采用三維激光切割系統(tǒng)或配置工業(yè)機(jī)器人，切割空間曲線，開發(fā)各種三維切割軟件，以加快從畫圖到切割零件的過程。⑵為了提高生產(chǎn)效率，研究開發(fā)各種專用切割系統(tǒng)，材料輸送系統(tǒng)，直線電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)等，如今切割系統(tǒng)的切割速度已超過100m/min。⑶為擴(kuò)展工程機(jī)械、造船工...

也就是說它要走很長的一段距離才會出現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象。激光（LASER）是上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。激光器有很多種，尺寸大至幾個足球場，小至一粒稻谷或鹽粒。氣體激光器有氦－氖激光器和氬激光器；固體激光器有紅寶石激光器；半導(dǎo)體激光器有激光二極管，像CD機(jī)、DVD機(jī)和CD-ROM里的那些。每一種激光器都有自己獨(dú)特的產(chǎn)生激光的方法。激光切割適用產(chǎn)品適合采用CO2激光切割的產(chǎn)品大體上可歸納為三類：激光切割工程圖類：從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度不宜制造模具的金屬鈑金件，特別是輪廓形狀復(fù)雜，批量不大,一般厚度；12mm的低碳鋼、；6mm厚的不銹鋼，以節(jié)省制...

它要求在20mm厚的木模板上切出縫寬為，然后在槽中鑲嵌刀片。使用時裝在模切機(jī)上，切下各種已印刷好圖形的包裝盒。國內(nèi)近幾年來應(yīng)用的一個新領(lǐng)域是石油篩縫管。為了擋住泥沙進(jìn)入抽油泵，在壁厚為6~9mm的合金鋼管上切出，起割穿孔處小孔直徑不能大于，切割技術(shù)難度大，已有不少單位投入生產(chǎn)。激光切割應(yīng)用領(lǐng)域國外除上述應(yīng)用外，還在不斷擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。⑴采用三維激光切割系統(tǒng)或配置工業(yè)機(jī)器人，切割空間曲線，開發(fā)各種三維切割軟件，以加快從畫圖到切割零件的過程。⑵為了提高生產(chǎn)效率，研究開發(fā)各種專用切割系統(tǒng)，材料輸送系統(tǒng)，直線電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)等，如今切割系統(tǒng)的切割速度已超過100m/min。⑶為擴(kuò)展工程機(jī)械、造船工...

部分材料化作蒸氣逸去，形成割縫，其功率密度一般為108W/cn2量級，是熔化切割機(jī)制所需能量的10倍，這是大部分有機(jī)材料和陶瓷所采用的切割方式。汽化切割機(jī)理可具體描述如下。①激光束照射工件表面，光束能量部分被反射，剩余部分被材料吸收，反射率隨著表面繼續(xù)加熱而下降。②工件表溫升高到材料沸點(diǎn)溫度的速度非?？?，足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化。③蒸汽從工件表面以近聲速飛快選出，其加速力在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波，當(dāng)功率密度大于109W/cm2時，應(yīng)力波在材料內(nèi)的反射會導(dǎo)致脆性材料碎裂，同時它也升高蒸發(fā)前沿壓力，提高汽化溫度。④蒸氣隨身帶走熔化質(zhì)點(diǎn)和沖刷碎屑，形成孔洞，汽化過程中，60％的材料是以熔滴形...

⑵燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度，同時氧氣擴(kuò)散通過熔渣到達(dá)點(diǎn)火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高，燃燒化學(xué)反應(yīng)和去除熔渣的速度也越快。當(dāng)然，氧氣流速不是越高越好，因?yàn)榱魉龠^快會導(dǎo)致切縫出口處反應(yīng)產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻，這對切割質(zhì)量也是不利的。⑶顯然，氧化熔化切割過程存在著兩個熱源，即激光照射能和氧與金屬化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計(jì)，切割鋼時，氧化反應(yīng)放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。很明顯，與惰性氣體比較，使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。⑷在擁有兩個熱源的氧化熔化切割過程中，如果氧的燃燒速度高于激光束的移動速度，割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移...

如圖3中標(biāo)有碎點(diǎn)的部分，在球瓣的下端處存在一縮頸部。此縮頸部下，氧化反應(yīng)以速度υn繼續(xù)往下進(jìn)行。隨著熔渣為輔助氣體排除和激光束向前行進(jìn)，就擴(kuò)展成圖3(a)右圖所示形狀。上述過程不斷重復(fù)，就形成切口并將工件割開。圖3(b)、（c）為不同切割速度時切口前沿反應(yīng)區(qū)的一些同反應(yīng)有關(guān)參數(shù)的測定值。在正常切割情況下，切口寬度取決于聚焦以后的光斑直徑。而工件上表面處的切口寬度相當(dāng)于功率密度約為15kW/cm2以上的光束分布區(qū)的尺寸。可見，用聚焦后能量高度集中的激光束可以獲得較窄的切口寬度。研究表明，用O2作輔助氣體，用CO2激光對碳鋼進(jìn)行切割時，切口前沿的溫度TF和激光束至切口前沿的距離rF同切...

我國的激光加工技術(shù)研究起步較晚，基礎(chǔ)工業(yè)相對落后，工業(yè)生產(chǎn)自動化程序不是很高，市場競爭意識薄弱。但是由于國家高度重視發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過長期不懈的努力已經(jīng)取得了可喜的成果。尤其在激光切割方面，成果更加***。主要分為三個階段。***階段：早在20世紀(jì)70年代中期，我國就開始激光切割試驗(yàn)，到70年代末，中科院長春光機(jī)所就為成都飛機(jī)制造廠安裝了功率（500W左右）激光器，用于切割飛機(jī)零件。1976年，由中科院長春光機(jī)所、長春***汽車制造廠轎車分廠等單位合作研制的CO2激光機(jī)成功的應(yīng)用于“紅旗”牌轎車的覆蓋件的切割上，這是我國激光切割發(fā)展的***階段。第二階段：從20世紀(jì)80年代中期開...

要讓發(fā)射的光朝一個方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，使輻射光匯集起來向一個方向射出。激光器發(fā)射的激光，天生就是朝一個方向射出，光束的發(fā)散度極小，大約只有，接行。1962年，人類次使用激光照射月球，地球離月球的距離約38萬公里，但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個月球。（二）亮度極高在激光發(fā)明前，人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度高，與太陽的亮度不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過氙燈的幾百億倍。因?yàn)榧す獾牧炼葮O高，所以能夠照亮遠(yuǎn)距離的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束...

鋼板吸收激光的能量并轉(zhuǎn)換為熱能，由于輸入能量大于輸出能量，起割點(diǎn)處的溫度不斷上升，并向周圍傳熱。此時，只有激光的能量作為輸入能量，可被看作點(diǎn)熱源加熱鋼板。當(dāng)溫度達(dá)到鋼材的燃點(diǎn)970℃后，在輔助氣體氧氣的參與下，F(xiàn)e-O的燃燒反應(yīng)開始從其中一點(diǎn)處開始，并逐步向周圍擴(kuò)展，由于受到帶有一定壓力氧氣的向下沖擊力的作用以及燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的熔渣的重力作用，燃燒反應(yīng)不斷向金屬下層傳播。當(dāng)燃燒反應(yīng)將鋼板燒穿后，反應(yīng)物Fe3O4和FeO以及熔融的Fe所構(gòu)成的熔渣被輔助氣體從燒透的小孔中吹出，至此切割過程的***階段激光打孔結(jié)束。從燃燒開始后，激光和Fe-O反應(yīng)的燃燒熱作為輸入能量可被看作點(diǎn)熱源對鋼板...

其形狀和大小取決于氣體壓力、噴嘴直徑以及噴嘴端面和工件距離。這樣的密度梯度場導(dǎo)致場內(nèi)折射率改變，從而干擾光束能量的聚焦，造成再聚焦或光束發(fā)散，如圖29所示。這種干擾會影響熔化效率，有時可能改變模式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致切割質(zhì)量下降。如果光束發(fā)散太甚，使光斑過大，會造成不能有效地進(jìn)行切割的嚴(yán)重后果。噴嘴與工件表面距離的影響噴嘴氣流與工件切縫耦合是個氣動力學(xué)問題，排出氣流形式和噴嘴與工件間距都是重要變量。噴嘴口離工件板面太近，會產(chǎn)生對透鏡的強(qiáng)烈返回壓力，影響對濺散切割產(chǎn)物質(zhì)點(diǎn)的驅(qū)散能力；但噴口離工件板面太遠(yuǎn)，也會造成不必要的動能損失?？刂乒ぜc噴口的距離一般為1～2mm。對異型工件的切割主要靠自動...

刺激紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束，它應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，比如用于皮膚病的和外科手術(shù)。公認(rèn)貴重的氣體之一的氬氣能夠產(chǎn)生藍(lán)綠色的激光束，它有諸多用途，如激光印刷術(shù)，在顯微眼科手術(shù)中也是不可缺少的。半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光，因此我們的眼睛看不見，但它的能量恰好能"解讀"激光唱片，并能用于光纖通訊。激光分離技術(shù)激光分離技術(shù)主要指激光切割技術(shù)和激光打孔技術(shù)。激光分離技術(shù)是將能量聚焦到微小的空間，可獲得105~1015W/cm2極高的輻照功率密度，利用這一高密度的能量進(jìn)行非接觸、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下，幾乎可以對任何材料實(shí)現(xiàn)激光切割和打孔。激光切割技術(shù)是一種擺脫傳統(tǒng)...

切口會呈現(xiàn)出上寬下窄形，有時在下口面也出現(xiàn)倒V形，如圖10(b)所示，工件切割實(shí)驗(yàn)表明，切割面傾角的大小同切割方向有關(guān)，但一般都在1°以內(nèi)，基本上看不出明顯的傾角。在CO2切割不銹鋼板時，為避免粘渣，焦點(diǎn)位置通常設(shè)在表面以下部位，因而其傾角比碳鋼切割略大，即使在不銹鋼薄板場合也出現(xiàn)傾斜的切割面。在激光切割功率密度P0＝3×106W/cm2的條件下，切口下緣的倒V形塌角量△F與板料厚度t的關(guān)系可以下式近似表示：△F≈（10－25）t（μm）（14）當(dāng)P0增大，△F值就減小。因此采用高功率密度的激光束切割時，△F值就不明顯。（3）切割面的粗糙度影響切割面粗糙度的因素較多，除了光束模式和...

控制斷裂切割速度快，不需要太高的功率，否則會引起工件表面熔化，破壞切縫邊緣。其主要控制參數(shù)是激光功率和光斑尺寸大小。激光切割切割程序1、交點(diǎn)位置的檢出。激光切割前需先根據(jù)材質(zhì)調(diào)整光束焦點(diǎn)在工件上的位置，由于激光束，特別是CO2氣體激光，一般肉眼看不到，可采用楔形丙烯塊檢測出焦點(diǎn)位置，然后調(diào)節(jié)割炬的高度，使焦點(diǎn)處于設(shè)定位置。2、穿孔操作要點(diǎn)。世紀(jì)切割加工時，有的零件從板材的內(nèi)部開始切割，這就要先在板材上打孔。一種方法是采用連續(xù)激光，在薄板上穿孔，可以用正常的輔助氣體壓力，光束照射，然后即可轉(zhuǎn)入切割。當(dāng)工件厚度較大（如板厚為2~4mm）時，采用正常的氣體壓力穿孔，在工件表面上會形成尺寸比較...

美國福特和通用汽車公司以及日本的豐田、日產(chǎn)等汽車公司，在汽車生產(chǎn)線上普遍采用激光切割技術(shù)。它不必采用各種規(guī)格的金屬模具，除了快速方便地切割各種不同形狀的坯料外，還用來大量切割加工因規(guī)格不同，需要更改的零件安裝孔位置，如汽車標(biāo)志燈、車架、車身兩側(cè)裝飾線等。通用汽車公司生產(chǎn)的卡車，僅車門就有直徑為～。公司采用Rofin-Sinar的500W激光器通過光纖連接到裝在機(jī)械手上的焊頭，用以切割這些孔，1min就完成一扇門開孔的加工。孔邊緣光滑，背面平整。；12mm孔的公差為+。該公司生產(chǎn)的卡車和客車由89種2孔徑和孔位配置不同的地盤，經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，現(xiàn)在只需要沖壓5種不同的底盤，由激光切割出配...

而采用脈沖激光切割時不存在銳角轉(zhuǎn)折處的燒熔問題。激光切割競爭優(yōu)勢激光切割機(jī)是鈑金加工的一次工藝革命，是鈑金加工中的“加工中央”；激光切割機(jī)柔性化程度高，切割速度快，出產(chǎn)效率高，產(chǎn)品出產(chǎn)周期短，為客戶贏得了的市場，該技術(shù)的有效生命期長，國外超過2毫米厚度的板材大都采用激光切割機(jī)，很多國外的專家一致以為今后30-40年是激光加工技術(shù)發(fā)展的黃金時期。一般來講，建議以12mm以內(nèi)的碳鋼板、10mm以內(nèi)的不銹鋼板等金屬材料切割推薦使用激光切割機(jī)。激光切割機(jī)無切削力，加工無變形：無刀具磨損，材料適應(yīng)性好：無論是簡樸還是復(fù)雜零件，都可以用激光一次精密快速成型切割：其切縫窄，切割質(zhì)量好，自動化程度高，...

早先在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一孔，然后再用激光從小孔處開始進(jìn)行切割。對于沒有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基該方法：⑴爆破穿孔：（Blastdrilling），材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一凹坑，然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。一般孔的大小與板厚有關(guān)，爆破穿孔平均直徑為板厚的一半，因此對較厚的板爆破穿孔孔徑較大,且不圓，不宜在要求較高的零件上使用（如石油篩縫管），只能用于廢料上。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時相同，飛濺較大。⑵脈沖穿孔：（Pulsedrilling）采用高峰值功率的脈沖激光使少量材料熔化或汽化，常用空氣或氮?dú)庾鳛檩o助氣體，以減少因放...

切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa（或4bar）時切割速度只能達(dá)到（碳鋼板厚為2mm）。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達(dá)到。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射，使切割壓力呈周期性的變化。激光切割關(guān)鍵技術(shù)三高切割壓力區(qū)緊鄰噴嘴出口，工件表面至噴嘴出口的距離約為，切割壓力Pc大而穩(wěn)定，是如今工業(yè)生產(chǎn)中切割手扳常用的工藝參數(shù)。第二高切割壓力區(qū)約為噴嘴出口的3~，切割壓力Pc也較大，同樣可以取得好的效果，并有利于保護(hù)透鏡，提高其使用壽命。曲線上的其他...

增大表面粗糙度和利用涂層材料也都可以提高吸收率。而單位時間切縫金屬燃燒放出的能量由Fe-O燃燒反應(yīng)決定，因此必須分析此過程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化。在Fe-O燃燒過程中，鐵與氧氣的反應(yīng)有三種方式：2Fe＋O2→2FeO＋267kJ（3）3Fe＋2O2→Fe3O＋（4）4Fe＋3O2→2Fe2O3＋（5）這些反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，根據(jù)上述反應(yīng)式計(jì)算可得到單位質(zhì)量Fe生成氧化物時所放出的熱量。在氧氣助熔化激光切割過程中究竟會發(fā)生哪種氧化反應(yīng)，可以通過熔渣成分的分析來確定。應(yīng)在緊靠工件的底面收集熔渣，否則熔渣中的熔融Fe可能會在空氣中被不斷地氧化成FeO，而影響對熔渣成分的分析。從圖5可以看出...

激光切割時的氣流密度梯度場造成的再聚焦光束，在切割起始時可能使焦點(diǎn)位置在工件表面以下，隨著加工的進(jìn)行，焦點(diǎn)逐漸移至接近表面。焦點(diǎn)位置的變化對切割質(zhì)量帶來較大的影響，圖34所示為焦點(diǎn)位置的變化對切縫寬度的影響，可以看出，當(dāng)切割焦點(diǎn)位置剛置于工件表面以下（約1/3板厚）可以獲得比較大的切割深度和最小的割縫寬度。焦點(diǎn)位置對切口粗糙度的影響如圖35，圖中橫坐標(biāo)αb為表面至聚焦透鏡的距離與透鏡焦距的比值。從圖中可以看出，當(dāng)＜αb＜，切口比較好。6常用工程材料的激光切割金屬材料的激光切割碳鋼低碳鋼板的激光切割是激光切割技術(shù)應(yīng)用最***的領(lǐng)域。通常，厚度在10mm以內(nèi)碳鋼鋼板可良好地進(jìn)行氧助激光...

采用CO2激光器，各種材料的激光切割性能見表2。⑹缺點(diǎn)激光切割由于受激光器功率和設(shè)備體積的限制，激光切割只能切割中、小厚度的板材和管材，而且隨著工件厚度的增加，切割速度明顯下降。激光切割設(shè)備費(fèi)用高，一次性投資大。激光切割主要特性切縫窄工件變形小激光束聚焦成很小的光點(diǎn)，使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度。這時光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分，材料很快加熱至汽化程度，蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫。切邊受熱影響很小，基本沒有工件變形。切割過程中還添加與被切材料相適合的輔助汽體。鋼切割時利用氧作為輔助汽體與熔融金屬產(chǎn)生放熱化學(xué)反應(yīng)氧化材料，同...

～；離焦量＋。5影響激光切割質(zhì)量的因素影響激光切割質(zhì)量的因素很多，除了切割參數(shù)和工件本身特性的影響以外，還同照射功率密度、外光路系統(tǒng)、噴嘴直徑和噴嘴與工件表面間距等影響因素有關(guān)。綜合國內(nèi)外大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)分析，影響激光切割質(zhì)量的主要因素可以分為兩類：①一類是加工系統(tǒng)性能和光的影響；②另一類是加工材料因素和工藝參數(shù)的影響。具體參看圖11所示。在影響激光切割質(zhì)量的諸多因素中，有的是由加工工作臺本身確定的，如機(jī)械系統(tǒng)精度、工作臺振動程度等；有的是材料固有的因素，如材料的物理化學(xué)性質(zhì)、材料的反射率等；而還有一些因素是要根據(jù)具體的加工對象以及用戶質(zhì)量的要求作出選擇，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，來確定...

對于一般激光切割中應(yīng)用較廣的ZnSe平凸聚焦透鏡，其光斑直徑d與焦距?、發(fā)散角θ及未聚焦的激光束直徑D之間的關(guān)系可按下式進(jìn)行計(jì)算：激光束聚焦?fàn)顩r及發(fā)散角與光斑直徑的關(guān)系如圖14所示，由圖可知，激光束本身的發(fā)散角較小，光斑的直徑也會變小，就能獲得好的切割效果。減小透鏡焦距?有利于縮小光斑直徑，但?減小，較深縮短，對于切割較厚板材，就不利于獲得上部和下部等寬的切口，影響割縫質(zhì)量；同時，?減小，透鏡與工件的間距也縮小，切割時熔渣會飛濺黏附在透鏡表面，影響切割的正常進(jìn)行和透鏡的實(shí)驗(yàn)壽命。透鏡焦長小，光束聚焦后功率密度高，但焦深受到限制。它適用于薄件高速切割，只需注意恒定控制透鏡和工件間距。...

由于光束發(fā)散角，切割近端和遠(yuǎn)端時光程長短不同，聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大，焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化，國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用：⑴平行光管。這是一種常用的方法，即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理，擴(kuò)束后的光束直徑變大，發(fā)散角變小，使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。⑵在切割頭上增加一獨(dú)立的移動透鏡的下軸，它與控制噴嘴到材料表面距離（standoff）的Z軸是兩個相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺移動或光軸移動時，光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時移動，使光束聚焦后光斑直徑在...

以上是根據(jù)最簡單的情況，利用數(shù)學(xué)分析法求解出不同情況下瞬時集中點(diǎn)熱源、線熱源和面熱源作用后，經(jīng)t時間后某點(diǎn)的溫度計(jì)算公式。這些公式能夠定性地反映傳熱的實(shí)際情況。但是，由于這些計(jì)算公式的原始假設(shè)條件的局限性，故不能完全定量地確定溫度，只能作為定性估算。根據(jù)前面的分析，在激光切割加工的***階段打孔過程中，激光以及Fe-O燃燒熱作為熱源應(yīng)屬于點(diǎn)狀連續(xù)固定熱源。此時可以認(rèn)為熱源在t時間內(nèi)是無數(shù)個瞬時熱源作用的總和，其作用結(jié)果應(yīng)等于各個瞬時熱源獨(dú)立作用時使計(jì)算點(diǎn)溫度變化的累積。則在瞬時熱能為dQ(dQ＝qdt′)的熱源連續(xù)作用△t時間（△t＝t－t′)，距熱源為R的某點(diǎn)將產(chǎn)生dT的溫度變化...

控制斷裂切割速度快，不需要太高的功率，否則會引起工件表面熔化，破壞切縫邊緣。其主要控制參數(shù)是激光功率和光斑尺寸大小。激光切割切割程序1、交點(diǎn)位置的檢出。激光切割前需先根據(jù)材質(zhì)調(diào)整光束焦點(diǎn)在工件上的位置，由于激光束，特別是CO2氣體激光，一般肉眼看不到，可采用楔形丙烯塊檢測出焦點(diǎn)位置，然后調(diào)節(jié)割炬的高度，使焦點(diǎn)處于設(shè)定位置。2、穿孔操作要點(diǎn)。世紀(jì)切割加工時，有的零件從板材的內(nèi)部開始切割，這就要先在板材上打孔。一種方法是采用連續(xù)激光，在薄板上穿孔，可以用正常的輔助氣體壓力，光束照射，然后即可轉(zhuǎn)入切割。當(dāng)工件厚度較大（如板厚為2~4mm）時，采用正常的氣體壓力穿孔，在工件表面上會形成尺寸比較...

熔化切割利用一定功率密度的激光加熱工件使之熔化，同時依靠與光束同軸的非氧化性輔助氣流把孔洞周圍的熔融材料吹除、帶走，形成割縫。其所需功率密度約為汽化切割的1/10。熔化切割的機(jī)理可概括如下。①激光束照射到工件表面，除反射損失外，剩下能量被吸收，加熱材料并蒸發(fā)成小孔；②一旦小孔形成，它作為黑體將吸收所有光束能量，小孔被熔化金屬壁所包圍，依靠蒸氣流高速流動，使熔壁保持相對穩(wěn)定；③熔化等溫線貫穿工件，依靠輔助氣流噴射壓力將熔化材料吹走；③隨著工件移動，小孔橫移并留下一條切縫，激光束繼續(xù)沿著這條縫的前沿照射，熔化材料持續(xù)或脈動地從縫內(nèi)被吹掉。對薄板材料，切割速度過慢會使大部分激光束直接通過...

輔助切割路徑的設(shè)置零件輪廓以外的切割路徑統(tǒng)稱為輔助切割路徑，精密加工時，設(shè)置輔助切割路徑是保證零件外輪廓切割質(zhì)量的一條很重要的工藝措施。激光切割最終是利用熱能熔化和汽化板材達(dá)到切割的目的，所以如果出現(xiàn)散熱不均勻而產(chǎn)生熱量集中的現(xiàn)象是地，就可能降低加工精度，甚至燒壞零件，因此設(shè)置輔助切割路徑是非常有必要的。輔助切割路徑分為兩類：一類是“切入、切出輔助路徑”，即引入、引出線；另一類是“環(huán)形輔助路徑”。切入、切出輔助路徑的設(shè)置“切入、切出輔助路徑”即在精密加工時，為了使零件輪廓光滑，過渡流暢，引入、引出線從輪廓以外切入、切出零件的輔助路徑。對于精度要求不高的鈑金下料，可以將“引弧孔”直接...

減小熱變形或由于過熱而引起的板材報廢，參見圖9。圖9(a)中沒有考慮熱效應(yīng)對切割路徑的影響，雖然切割路徑較短，但是不能獲得較好的加工質(zhì)量；而圖9(b)中考慮了熱效應(yīng)對切割路徑的影響，減小了熱變形，保證了良好的加工質(zhì)量。綜上所述，激光切割板材的工藝要素包括很多方面。在激光切割加工過程中，切割路徑和切割速度將決定切割加工的時間。在切割速度一定的情況下，激光切割路徑的選取將直接影響切割加工的時間，從而影響切割加工的效率。4激光切割的質(zhì)量評價激光切割零件的尺寸精度在一般材料的激光切割過程中，由于切割速度較快，零件產(chǎn)生的熱變形很小，切割零件的尺寸精度主要取決于切割設(shè)備的數(shù)控工作臺的機(jī)械精度和...