激光切割机简介.docx

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1、数控激光切割机是用激光作为工具（刀具）对工件进行切割加工的机床。激光切割机的发展与激光器技术有关,激光器从最初的YAG（固体激光器）、CO2（二氧化碳激光器）再到现在主流的光纤激光器，经历了三代发展，本文主要介绍Co2数控激光切割机和光纤激光切割机。激光切割激光切割是当前材料加工中一种先进且应用广泛的切割工艺，它是一种热切割加工方法，利用高能量密度的激光束作为切割刀具对材料进行切割。高功率密度的激光束照射工件，使被照射的材料迅速达到燃点或熔化、烧蚀，同时，借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而完成工件切割。数控激光切割机具有精密制造、异形加工、柔性切割、一次成形、速度快、效率高等优点，在工

2、业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题，激光切割机的出现对工业的发展具有划时代的意义。激光能切割大多数金属材料和非金属材料。在电气制造业，主要用于银金开关柜加工；在运输机械行业，主要用于输送机械、搬运车辆、装卸机械的制造；在石油化工行业，主要用于切割石油筛缝管；在汽车制造业，主要用于切割形状复杂的车身薄板以及各种曲面件等，包括平面切割、三维切割；在工程机械制造业，主要用于机械结构件的加工；在医疗器械业，主要用于医疗机械的制造，可以满足医疗机械精密度、安全性、表面粗糙度等方面的要求；在装饰行业中，主要用于切割各种公共休闲场所的装饰，如厅堂墙装饰、广告招牌等；在包装业中，主要用于加工各种形状、不

3、同大小的包装盒等。激光切割机硬件主要由床身、横梁、工作台、激光器、切割头、稳压器、水冷机、电控柜、气源（氧气、氮气、空气）组成，系统包含电气系统、机械系统、气路系统、光学系统、液压系统、润滑系统和冷却系统，是集机、光、电、气、液于一体的自动化设备。机床制造过程中使用的工艺有折弯、焊接、机加工、装配等。机械传动结构有丝杠螺母、齿轮齿条、同步带，机械传动以齿轮齿条传动为主，主要原因是齿轮传动瞬时传动精确，能承受重载，效率高。CO2数控激光切割机我司研发生产的1C系列CO2数控激光切割机如图1所示机床主机包含实现X、Y、Z轴运动的机械部分和用于放置加工板材的工作台（常见的是单台面齿板工作台和链轮传动

4、交换工作台），龙门悬挂式结构，传动部分采用大导程丝杠传动，横梁在固定梁上进行Y轴向运动，随动滑座在横梁上进行X轴向运动，切割头相对板材可在随动滑座上进行上、下（Z轴）移动。激光器是产生激光光源的装置，是激光切割机的核心部件。Co2激光器的发光原理如图2所示，外部气体由二氧化碳、氮气、氨气组成三元气体，充入谐振腔内，通过4万伏的高电压产生激光，激光在尾镜、折射镜、前镜之间循环，最后从前镜输出激光束。CO2数控激光切割机的优点是可以切不锈钢，切割的不锈钢断面细腻,也可以切非金属材料（如亚克力、有机玻璃等）o缺点是其光电转换率不高，在8%12%,耗电量高，设备维护费用高，外部气体带入的灰尘会堆积在镜

5、片上产生烧痕，镜片更换的费用高。加上新一代光纤激光器的发展，CO2激光器在工业领域上逐渐被淘汰。光纤激光切割机我司研发生产的FC系列光纤激光切割机如图2所示，龙门式结构，传动部分采用齿轮齿条传动，横梁在床身上进行X轴向运动，滑座在横梁上进行Y轴向运动，切割头安装在滑座滑板上，通过丝杠或模组进行Z轴向运动。图2CO2激光器发光原理示意图图3FC系列激光切割机外形图光纤激光器的发光原理如图4所示，激光器由模块组成，模块代表一段功率，模块相加合成总功率。模块内是泵浦源，泵浦源发出泵浦光通过耦合器产生一根光纤发出激光。泵浦源图4光纤激光器发光原理示意图光纤激光切割机的优点是光电转换率达25%,耗电量低，增益介质为稀土元素，设备费用低。缺点是比CO2数控激光切割机切割的不锈钢断面粗糙，切割头组装密封性要求高。结束语激光技术经历了几次重大的变革，目前行业还是有很多的技术难点需要攻克，大致会从以下四个方面发展：高速高精机床、能承受高功率的切割头结构、穿孔工艺及机床智能化上下料与分拣码垛。激光器功率越来越高，薄板切割速度可达80mmin,但是由于机床精度及刚度的影响，高速下很难保持高精度的切割，所以机床结构和控制系统将会是未来主机厂研发的重点方向。