激光切割机的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术

对于飞行光路的切割机,由于光束发散角,切割近端和远端时光程长短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,国内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用：

（1）平行光管。这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。

（2）在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离（stand off）的Z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。如图二所示。

（3）控制聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。

（4）飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短；反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。

激光切割技术

激光切割技术是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化,同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中：对于中厚板采用氧乙炔火焰切割；对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点,在工业生产中有一定的适用范围。激光切割机的研发与应用无疑是对现代工业生产的重大提高和创新突破。目前有很多大型激光切割机厂家在研发和投入使用中做的都非常出色

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激光切割以其切割范围广, 切割速度高, 切缝窄, 切割质量好, 热影响区小, 加式柔性大等优点在现代工业中得到了极为广泛的应用, 激光切割技术也成为激光加工技术中最为成熟的技术之一。激光与其他光相比，具有以下特点：高亮度、高方向性、高单色性、和高相干性。正是由于激光具有这四 大特点，使其得到了广泛的应用，给激光加工带来了如下传统加工所不具备的可贵特点：

(1)由于无接触加工，并且激光束的能量及移动速度均可调，因此可以实现多种加工。

(2)可用来加工多种金属，非金属，特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。

(3)激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件。

(4)激光加工的工件热影响区小，工件热变形小，后续加工量小。

(5) 激光可以通过透明介质对密闭容器内的工件进行各种加工。

(6)激光易于导向。通过聚焦可以实现各方向变换，极易与数控系统配合，对于复杂工件进行加工，因此，激光切割是一种极为灵活的切割加工方法。

(7)激光加工生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益显著

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