切鐵如泥,，

絕不夸張,，

先來(lái)看看激光的身手！

激光是什么,？

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激光是一種受激輻射而得到的加強(qiáng)光

其基本特征：

強(qiáng)度高,，亮度大

波長(zhǎng)頻率確定，單色性好

相干性好,，相干長(zhǎng)度長(zhǎng)

方向性好,，幾乎是一束平行光   

當(dāng)激光束照射到工件表面時(shí)，光能被吸收，轉(zhuǎn)化成熱能,，使照射斑點(diǎn)處溫度迅速升高,、熔化、氣化而形成小坑,，由于熱擴(kuò)散,，使斑點(diǎn)周?chē)饘偃刍】觾?nèi)金屬蒸氣迅速膨脹,，產(chǎn)生微型爆炸,，將熔融物高速?lài)姵霾a(chǎn)生一個(gè)方向性很強(qiáng)的反沖擊波，于是在被加工表面上打出一個(gè)上大下小的孔,。

普通燈光與激光的比較

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激光的產(chǎn)生

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激光的發(fā)生氣體

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激光切割的特點(diǎn)

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激光切割與其他熱切割方法相比較,，總的特點(diǎn)是切割速度快、質(zhì)量高,。具體概括為如下幾個(gè)方面,。

（1）切割質(zhì)量好

由于激光光斑小、能量密度高,、切割速度快,，因此激光切割能夠獲得較好的切割質(zhì)量。

①激光切割切口細(xì)窄,，切縫兩邊平行并且與表面垂直,，切割零件的尺寸精度可達(dá)±0.05mm。

②切割表面光潔美觀,，表面粗糙度只有幾十微米,，甚至激光切割可以作為最后一道工序，無(wú)需機(jī)械加工,，零部件可直接使用,。

③材料經(jīng)過(guò)激光切割后，熱影響區(qū)寬度很小,，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響,，并且工件變形小，切割精度高,，切縫的幾何形狀好,，切縫橫截面形狀呈現(xiàn)較為規(guī)則的長(zhǎng)方形。激光切割,、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見(jiàn)表1,，切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。

（2）切割效率高

由于激光的傳輸特性,，激光切割機(jī)上一般配有多臺(tái)數(shù)控工作臺(tái),，整個(gè)切割過(guò)程可以全部實(shí)現(xiàn)數(shù)控,。操作時(shí)，只需改變數(shù)控程序,，就可適用不同形狀零件的切割,，既可進(jìn)行二維切割，又可實(shí)現(xiàn)三維切割,。

（3）切割速度快

用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板,，切割速度可達(dá)600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯樹(shù)脂板,，切割速度可達(dá)1200cm/min,。材料在激光切割時(shí)不需要裝夾固定，既可節(jié)省工裝夾具,，又節(jié)省了上,、下料的輔助時(shí)間。

（4）非接觸式切割

激光切割時(shí)割炬與工件無(wú)接觸,，不存在工具的磨損,。加工不同形狀的零件，不需要更換“刀具”,，只需改變激光器的輸出參數(shù),。激光切割過(guò)程噪聲低，振動(dòng)小,，無(wú)污染,。

（5）切割材料的種類(lèi)多

金屬基復(fù)合材料、皮革,、木材及纖維等,。但是對(duì)于不同的材料，由于自身的熱物理性能及對(duì)激光的吸收率不同,，表現(xiàn)出不同的激光切割適應(yīng)性,。采用CO2激光器，各種材料的激光切割性能見(jiàn)表2,。 

（6）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。

   激光切割的應(yīng)用范圍

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大多數(shù)激光切割機(jī)都由數(shù)控程序進(jìn)行控制操作或做成切割機(jī)器人,。激光切割作為一種精密的加工方法,，幾乎可以切割所有的材料,，包括薄金屬板的二維切割或三維切割。

在汽車(chē)制造領(lǐng)域,，小汽車(chē)頂窗等空間曲線的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用,。德國(guó)大眾汽車(chē)公司用功率為500W的激光器切割形狀復(fù)雜的車(chē)身薄板及各種曲面件。在航空航天領(lǐng)域,，激光切割技術(shù)主要用于特種航空材料的切割,，如鈦合金、鋁合金,、鎳合金,、鉻合金、不銹鋼,、氧化鈹,、復(fù)合材料、塑料,、陶瓷及石英等,。用激光切割加工的航空航天零部件有發(fā)動(dòng)機(jī)火焰筒、鈦合金薄壁機(jī)匣,、飛機(jī)框架,、鈦合金蒙皮、機(jī)翼長(zhǎng)桁,、尾翼壁板,、直升機(jī)主旋翼、航天飛機(jī)陶瓷隔熱瓦等,。

激光切割成形技術(shù)在非金屬材料領(lǐng)域也有著較為廣泛的應(yīng)用,。不僅可以切割硬度高、脆性大的材料,，如氮化硅,、陶瓷、石英等,；還能切割加工柔性材料,，如布料、紙張,、塑料板,、橡膠等，如用激光進(jìn)行服裝剪裁,，可節(jié)約衣料10%～12%,，提高功效3倍以上。

機(jī)床結(jié)構(gòu)

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激光加工的過(guò)程

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激光光路

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激光發(fā)生器

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切割頭

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從圖紙到零件

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影響切割因素

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切割氣體

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焦點(diǎn)位置

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如何改善切割質(zhì)量

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