激光切割技術(shù)

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1、WORD格式可編輯《先進(jìn)制造技術(shù)》課程論文——激光切割板材表面質(zhì)量研究摘要：從激光切割的原理、優(yōu)點(diǎn)，表面質(zhì)量?jī)?nèi)容及其影響因素和激光切割板材表面質(zhì)量研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，最后說明了通過調(diào)整各影響因素改善切割質(zhì)量的方法。關(guān)鍵詞：激光切割；影響因素；焦點(diǎn)；氣壓；速度；功率TheplatesurfacequalityresearchofthelasercuttingAbstract:Fromtheprincipleandadvantagesoflasercutting,surfacequalityofthecontentanditsin

2、fluencingfactorsandthesurfacequalityofthelasercuttingplateresearchprogressweresummarized,andfinallyillustratesbyadjustingthevariousfactorsaffectingthewaytoimprovecuttingquality.Keywords:Lasercutting.Influencingfactors;Thefocus;Airpressure;Speed;power專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編

3、輯1引言激光切割技術(shù)是一種現(xiàn)代科技，廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。由于它具備精密制造、柔性切割、異型加工、一次成形、速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中解決了許多常規(guī)方法無法解決的難題，成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。2原理激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度光束照射工件，材料吸收激光能，溫度急劇升高，工件表面開始熔化或氣化，并吹入活性氣體助燃。隨著激光束與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，在工件上形成切縫。激光照射工件表面時(shí)，一部分光

4、被吸收，另一部分光被工件反射。吸收部分轉(zhuǎn)化為熱能，使工件表面溫度急劇升高，材料熔化、氣化，產(chǎn)生黑洞效應(yīng)，使材料吸收率提高，迅速加熱切割區(qū)材料。此時(shí)吹氧可以助燃，并提供大量熱能，使切割速度提高，還可吹走熔渣，保護(hù)和冷卻鏡頭。3激光切割技術(shù)的明顯優(yōu)點(diǎn)（1）切割質(zhì)量好。切口寬度窄（一般為0.1~0.5mm）、精度高（一般孔中心距誤差0.1~0.4mm，輪廓尺寸誤差0.1~0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra為12.5~25μm），切縫一般不需要再加工即可焊接。（2）切割速度快。例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳鋼切割速度為1.

5、6m/min；2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min，熱影響區(qū)小，變形極小。（3）清潔、安全、無污染。大大改善了操作人員的工作環(huán)境。當(dāng)然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超過電加工；就切割厚度而言難以達(dá)到火焰和等離子切割的水平。但是就以上顯著的優(yōu)點(diǎn)足以證明：CO2激光切割已經(jīng)和正在取代一部分傳統(tǒng)的切割工藝方法，特別是各種非金屬材料的切割。它是發(fā)展迅速，應(yīng)用日益廣泛的一種先進(jìn)加工方法。（4）非接觸式切割。激光切割時(shí)割炬與工件無接觸，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

6、數(shù)。激光切割過程噪聲低，振動(dòng)小，無污染。（5）切割材料的種類多。與氧乙炔切割和等離子切割比較，激光切割材料的種類多，包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復(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。4影響切割質(zhì)量的因素專業(yè)知識(shí)整理分享WORD格式可編輯（1）切割速度對(duì)切割質(zhì)量的影響　　對(duì)給定的激光功率密度和材料，切割速度符合于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)式，只要在通閾值以上，材料的切割速度與激光功率密度成正比，即增加功率密度可提高切割速度。這里所指的功率密度不但與激光輸出功率

7、有關(guān)，而且與光束質(zhì)量模式有關(guān)。另外，光束聚焦系統(tǒng)的特征，即聚焦后的光斑大小也對(duì)激光切割有很大的影響?！　∏懈钏俣扰c被切割材料的密度（比重）和厚度成反比。對(duì)金屬材料而言，在其他工藝變量保持恒定的情況下，激光切割速度可以有一個(gè)相對(duì)調(diào)節(jié)范圍而仍能保持較滿意的切割質(zhì)量，這種調(diào)節(jié)范圍在切割薄金屬時(shí)顯得比厚件稍寬。有時(shí)，切割速度偏慢也會(huì)導(dǎo)致排出熱融材料燒蝕口表面，使切面很粗糙。（2）焦點(diǎn)位置調(diào)整對(duì)切割質(zhì)量的影響　　由于激光功率密度對(duì)切割速度影響很大，透鏡焦長(zhǎng)的選擇是個(gè)重要問題。激光束聚焦后光斑大小與透鏡焦長(zhǎng)成正比，光束經(jīng)短焦長(zhǎng)透鏡聚焦后光

8、斑尺寸很小，焦點(diǎn)處功率密度很高，對(duì)材料切割很有利；但它的缺點(diǎn)是焦深很短，調(diào)節(jié)余量小，一般比較適用于高速切割薄型材料。由于長(zhǎng)焦長(zhǎng)透鏡有較寬焦深，只要具有足夠功率密度，比較適合切割厚工件?！　≡诖_定使用何種焦長(zhǎng)的透鏡以后，焦點(diǎn)與工件表面的相對(duì)位置對(duì)保證切割質(zhì)量尤為重要。由于焦點(diǎn)處