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鋼板底面還會(huì)產(chǎn)生掛渣，從而使切割質(zhì)量下降。因此單位時(shí)間切縫金屬燃燒放出的熱量Qoxid可由下式得到：Qoxid＝μMFeO△Q/mt（6）式中△Q──Fe的燃燒熱；MFeO──FeO的摩爾質(zhì)量；μ──熔渣中的燃燒過(guò)的鐵占的比例，一般為40％～60％；mt──單位時(shí)間燃燒的切縫金屬質(zhì)量，mt＝ρmbhδυ；ρm──切縫金屬的密度；bh──切縫寬率；δ──被加工鋼板的板厚；υ──激光光束的移動(dòng)速度。單位時(shí)間內(nèi)的焓變：Ht＝mt(c△T＋hm)（7）式中Ht──單位時(shí)間內(nèi)的焓變；mt──單位時(shí)間燃燒的切縫金屬質(zhì)量；c──比熱容；△T──溫升，△T＝Tm－To；Tm──為工件的熔點(diǎn)溫度；T...

在采用脈沖穿孔的情況下，為了獲得高質(zhì)量的切口，從工件靜止時(shí)的脈沖穿孔到工件等速連續(xù)切割的過(guò)渡技術(shù)應(yīng)以重視。從理論上講通?？筛淖兗铀俣蔚那懈顥l件：如焦距、噴嘴位置、氣體壓力等，但實(shí)際上由于時(shí)間太短改變以上條件的可能性不大。在工業(yè)生產(chǎn)中主要采用改變激光平均功率的辦法比較現(xiàn)實(shí)，具體方法有以下三種：⑴改變脈沖寬度；⑵改變脈沖頻率；⑶同時(shí)改變脈沖寬度和頻率。實(shí)際結(jié)果表明，第⑶種效果好。激光切割關(guān)鍵技術(shù)二噴嘴設(shè)計(jì)及控制技術(shù)激光切割鋼材時(shí)，氧氣和聚焦的激光束是通過(guò)噴嘴射到被切材料處，從而形成一個(gè)氣流束。對(duì)氣流的基本要求是進(jìn)入切口的氣流量要大，速度要高，以便足夠的氧化使切口材料充分進(jìn)行放熱反應(yīng)；同時(shí)又...

開(kāi)發(fā)“紅旗”加長(zhǎng)型轎車(chē)覆蓋件的三維激光制造工藝技術(shù)，在我國(guó)轎車(chē)生產(chǎn)中是***采用；在汽車(chē)用薄厚鋼板激光大拼板拼接工藝試驗(yàn)研究中，***采用了激光切割替代精裁的工藝技術(shù)，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。在企業(yè)方面，柳州微型汽車(chē)廠(chǎng)也已經(jīng)有了CO25軸激光加工機(jī)；上海大眾汽車(chē)公司新的桑塔納生產(chǎn)線(xiàn)也在引進(jìn)高功率YAG三維加工系統(tǒng)；濟(jì)南鑄鍛研究所為一汽開(kāi)發(fā)的6軸CO2激光加工機(jī)也已進(jìn)入運(yùn)行階段，用來(lái)轎車(chē)車(chē)身的切割成形。激光切割的特點(diǎn)激光切割的工業(yè)應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代初，**初用在硬木板上切非穿透槽、嵌刀片、制造沖剪紙箱板的模具。隨著激光器件和加工技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴(kuò)大到各種金屬和非金屬板...

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(shí)氧氣擴(kuò)散通過(guò)熔渣到達(dá)點(diǎn)火前沿的快慢也對(duì)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^(guò)快會(huì)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(duì)切割質(zhì)量也是不利的。⑶顯然，氧化熔化切割過(guò)程存在著兩個(gè)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(shí)，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(gè)熱源的氧化熔化切割過(guò)程中，如果氧的燃燒速度高于激光束的移動(dòng)速度，割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移...

我國(guó)的激光加工技術(shù)研究起步較晚，基礎(chǔ)工業(yè)相對(duì)落后，工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程序不是很高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)薄弱。但是由于國(guó)家高度重視發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(gè)階段。***階段：早在20世紀(jì)70年代中期，我國(guó)就開(kāi)始激光切割試驗(yàn)，到70年代末，中科院長(zhǎng)春光機(jī)所就為成都飛機(jī)制造廠(chǎng)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(zhǎng)春光機(jī)所、長(zhǎng)春***汽車(chē)制造廠(chǎng)轎車(chē)分廠(chǎng)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(chē)的覆蓋件的切割上，這是我國(guó)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(kāi)...

厚度2mm以下的銅可以切割，加工氣體必須用氧氣。只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時(shí)候才能切割銅和黃銅。否則反射會(huì)毀壞光學(xué)組件。激光切割CO2切割激光切割優(yōu)點(diǎn)CO2激光切割技術(shù)比其他方法的優(yōu)點(diǎn)是：切割質(zhì)量好激光切割工程圖切口寬度窄（一般為m）、精度高（一般孔中心距誤差，輪廓尺寸誤差）、切口表面粗糙度好（一般Ra為μm），切縫一般不需要再加工即可焊接。切割速度快例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳鋼切割速度為；2mm厚的不銹鋼切割速度為，熱影響區(qū)小，變形極小。清潔、安全、無(wú)污染激光切割工程圖(2張)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(guò)電加工...

使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開(kāi)。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見(jiàn)下圖。激光切割分類(lèi)激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類(lèi)。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn)，材料開(kāi)始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切...

它發(fā)射的光波波長(zhǎng)單一。比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源，只發(fā)射某一種顏色的光。單色光源的光波波長(zhǎng)雖然單一，但仍有一定的分布范圍。如氖燈只發(fā)射紅光，單色性很好，被譽(yù)為單色性之冠，波長(zhǎng)分布的范圍仍有，因此氖燈發(fā)出的紅光，若仔細(xì)辨認(rèn)仍包含有幾十種紅色。由此可見(jiàn)，光輻射的波長(zhǎng)分布區(qū)間越窄，單色性越好。激光器輸出的光，波長(zhǎng)分布范圍非常窄，因此顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例，其光的波長(zhǎng)分布范圍可以窄到2×10^-9納米，是氪燈發(fā)射的紅光波長(zhǎng)分布范圍的萬(wàn)分之二。由此可見(jiàn)，激光器的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)任何一種單色光源。（四）能量密度極大光子的能量是用E=hv來(lái)計(jì)算的，其中h為普朗克常量，v為頻...

從而使材料利用率盡可能高。國(guó)外學(xué)者對(duì)二維自動(dòng)優(yōu)化排樣提出了很多算法，如人機(jī)交互法、解析函數(shù)法、啟發(fā)式搜索法和兩步法等。結(jié)合零件套排問(wèn)題的路徑選取在實(shí)際激光切割板材中，切割質(zhì)量與其復(fù)雜的幾何形狀相關(guān)。為了提高板材的利用率，排樣進(jìn)常常是采用零件套排的形式，對(duì)于這種排好樣的板材零件的切割，合理的切割順序應(yīng)是從里到外，以防止由于板材變形而導(dǎo)致加工質(zhì)量受到影響。在切割排列大小不一的零件板材上，應(yīng)先切割小件，后切割與其相鄰的大件，目的也是為了防止板材變形?？紤]熱效應(yīng)對(duì)路徑的影響在激光切割銳角孔槽過(guò)程中，由于工件過(guò)熱而導(dǎo)致了切割質(zhì)量不可避免的下降，鑒于此，在路徑選取時(shí)還要考慮這方面的工藝處理，應(yīng)...

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?chē)鷤鳠?。此時(shí)，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(kāi)始從其中一點(diǎn)處開(kāi)始，并逐步向周?chē)鷶U(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(guò)程的***階段激光打孔結(jié)束。從燃燒開(kāi)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(duì)鋼板...

傳統(tǒng)上以電矢量的方向作為光束偏振方向。偏振方向的重要性對(duì)某些材料（如大多數(shù)金屬和陶瓷等）在激光束的吸收程度上體現(xiàn)出來(lái)。1981年，丹麥工業(yè)大學(xué)材料加工研究所的學(xué)者用500WCO2激光器切割的的鋼板時(shí)，發(fā)現(xiàn)在一個(gè)方向上的切割速度為其垂直方向切割速度的2倍。特別是在用數(shù)控高速切割時(shí)，切割速度方向性的變化十分明顯。由于偏振的結(jié)果，使得切縫的下部分的割面產(chǎn)生偏斜，如圖19所示。圖20為光束偏振位向與切割質(zhì)量的關(guān)系示意，切割工件運(yùn)行方向與光束偏振方向平行，便會(huì)產(chǎn)生狹窄、平直切邊。當(dāng)工件運(yùn)行與光束偏振面成一角度時(shí)，能量吸收減少，比較好切速降低，切縫變寬，切邊漸粗糙并且不平直，有一斜度。一旦工件...

這樣就引發(fā)了另一個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)激光噴嘴的切割路徑從已切割且落料后的區(qū)域中通過(guò)時(shí)，由于隨動(dòng)裝置要保持激光束焦點(diǎn)的位置，則會(huì)出現(xiàn)激光頭下落，導(dǎo)致加工受阻停止，嚴(yán)重的還會(huì)損壞激光頭。因此，在激光切割排好樣的板材時(shí)，零件與零件之間的過(guò)渡需要激光頭噴嘴有一段空行程。為了防止空行程時(shí)激光頭噴嘴下沉，損壞激光器，空行程應(yīng)避開(kāi)已經(jīng)切割掉的板材空洞。優(yōu)化排樣及其算法在板材的激光切割中，零件在板材上的排放方法是影響材料利用率以及生產(chǎn)周期的關(guān)鍵。手工排樣工作效率較低，自動(dòng)排樣不僅**提高了材料的利用率，而且使生產(chǎn)周期**縮短。對(duì)于多個(gè)零件間的嵌套排列，合理的排放零件位置使得用料**省，優(yōu)化排樣非常重要。所謂...

慢走絲電火花線(xiàn)切割的走絲速度為，電極絲做低速單向運(yùn)動(dòng)，切割精度很高。應(yīng)用范圍：線(xiàn)切割是只能切割導(dǎo)電物質(zhì)，切割過(guò)程中需要有切削冷卻液，怕切削冷卻液污染的料就切不了了。激光切割機(jī)的應(yīng)用范圍就很廣了。切割非金屬，如布料，皮革等可以用CO2激光切割機(jī)，切割金屬可以用光纖激光切割機(jī)。切割厚度：線(xiàn)切割毫無(wú)疑問(wèn)完勝。切割厚度一般為40～60毫米，**厚可達(dá)600毫米。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。切割速度：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。電火...

與其他熱切割方法相比，同樣作為熱切割過(guò)程，別的方法不能象激光束那樣作用于一個(gè)極小的區(qū)域，結(jié)果導(dǎo)致切口寬、熱影響區(qū)大和明顯的工件變形。激光能切割非金屬，而其它熱切割方法則不能。一般來(lái)說(shuō)，激光切割質(zhì)量可以由以下6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。⒈切割表面粗糙度Rz⒉切口掛渣尺寸⒊切邊垂直度和斜度u⒋切割邊緣圓角尺寸r⒌條紋后拖量n⒍平面度F激光切割應(yīng)用范圍大多數(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(xiàn)的切割技術(shù)都已經(jīng)獲得應(yīng)用。德國(guó)大眾汽車(chē)公司用功率為500W的激光器切割形...

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(kāi)始進(jìn)行切割。對(duì)于沒(méi)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(duì)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(shí)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...

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(shí)氧氣擴(kuò)散通過(guò)熔渣到達(dá)點(diǎn)火前沿的快慢也對(duì)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^(guò)快會(huì)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(duì)切割質(zhì)量也是不利的。⑶顯然，氧化熔化切割過(guò)程存在著兩個(gè)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(shí)，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(gè)熱源的氧化熔化切割過(guò)程中，如果氧的燃燒速度高于激光束的移動(dòng)速度，割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移...

使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達(dá)到燃點(diǎn)，同時(shí)借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)將工件割開(kāi)。激光切割屬于熱切割方法之一。激光切割的原理見(jiàn)下圖。激光切割分類(lèi)激光切割可分為激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧氣切割和激光劃片與控制斷裂四類(lèi)。1）激光汽化切割利用高能量密度的激光束加熱工件，使溫度迅速上升，在非常短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到材料的沸點(diǎn)，材料開(kāi)始汽化，形成蒸氣。這些蒸氣的噴出速度很大，在蒸氣噴出的同時(shí)，在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大，所以激光汽化切割時(shí)需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料（如紙、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。2）激光熔化切...

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。⑵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。⑶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，...

從噴嘴出口噴出，經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面，其壓力稱(chēng)切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加，氣流流速增加，Pc也不斷增加?？捎孟铝泄接?jì)算：V=(Pg+1）V-氣體流速L/mind-噴嘴直徑mmPg-噴嘴壓力（表壓）bar對(duì)于不同的氣體有不同的壓力閾值，當(dāng)噴嘴壓力超過(guò)此值時(shí)，氣流為正常斜激波，氣流速?gòu)膩喴羲傧虺羲龠^(guò)渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度（n）兩因素有關(guān)：如氧氣、空氣的n=5，因此其閾值Pn=1bar×（）。當(dāng)噴嘴壓力更高Pn/Pa=（1+1/n)1+n/2時(shí)（Pn；4bar），氣流正常斜激波封變?yōu)檎げ?，切割壓力Pc下降，氣流速度減低，并...

厚度2mm以下的銅可以切割，加工氣體必須用氧氣。只有在系統(tǒng)上安裝有“反射吸收”裝置的時(shí)候才能切割銅和黃銅。否則反射會(huì)毀壞光學(xué)組件。激光切割CO2切割激光切割優(yōu)點(diǎn)CO2激光切割技術(shù)比其他方法的優(yōu)點(diǎn)是：切割質(zhì)量好激光切割工程圖切口寬度窄（一般為m）、精度高（一般孔中心距誤差，輪廓尺寸誤差）、切口表面粗糙度好（一般Ra為μm），切縫一般不需要再加工即可焊接。切割速度快例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳鋼切割速度為；2mm厚的不銹鋼切割速度為，熱影響區(qū)小，變形極小。清潔、安全、無(wú)污染激光切割工程圖(2張)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(guò)電加工...

我國(guó)還建立了三個(gè)**的激光加工中心。它們分別是：①?lài)?guó)家科委組建的“國(guó)家固體激光技術(shù)研究中心”，依托于電子工業(yè)部第十一研究所；②由國(guó)家計(jì)委組建的“激光加工國(guó)家工程研究中心”，依托于華中科技大學(xué)激光技術(shù)與工程研究院；③由國(guó)家經(jīng)貿(mào)委組建的“國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光加工技術(shù)中心”，依托于北京市機(jī)電研究院和北京工業(yè)大學(xué)。在激光切割方面，目前基本上集中在平板切割，主要是用于覆蓋件的下料和樣板切割，而在激光三維切割方面的應(yīng)用研究才開(kāi)始起步。國(guó)家自然科學(xué)基金委在1997年把“大功率CO2及YAG激光三維焊接和切割理論與技術(shù)”作為重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行資助，國(guó)家產(chǎn)學(xué)研激光技術(shù)中心的有關(guān)學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，為在我國(guó)...

噴嘴直徑對(duì)2mm厚低碳鋼板切割速度的影響。從中可以看出，有一個(gè)可獲得比較大切割速度的比較好噴嘴直徑值。不論是氧氣還中氬氣作為輔助氣體，這個(gè)比較好值大約為。對(duì)切割難度較大的硬質(zhì)合金的激光切割試驗(yàn)表明，其比較好噴嘴直徑值也與上述結(jié)果極為接近，如圖25所示。另外，噴嘴大小還影響熱影響區(qū)大小和切縫寬度等切割質(zhì)量，如圖26所示?？梢?jiàn)，隨著噴嘴直徑增加，熱影響區(qū)變窄，其主要原因是從噴嘴中出來(lái)的氣流對(duì)切割區(qū)母材產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷卻作用。噴嘴直徑太大會(huì)導(dǎo)致切縫過(guò)寬；而噴嘴太小會(huì)引起準(zhǔn)直困難，誘使光束被小的噴嘴口削截。故常用噴嘴直徑為ф1～。噴嘴氣體壓力的影響增加氣體壓力可以提高切割速度，但到達(dá)一個(gè)比較大...

對(duì)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(huì)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(duì)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(shí)，?減小，透鏡與工件的間距也縮小，切割時(shí)熔渣會(huì)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(zhǎng)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。...

噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過(guò)程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。4）激光劃片與控制斷裂激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開(kāi)。激光劃片用的激光器一般為Q開(kāi)關(guān)激光器和CO2激光器?？刂茢嗔咽抢眉す饪滩蹠r(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部...

于是部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料就是通過(guò)這種汽化切割方法切割成形的。汽化切割過(guò)程中，蒸汽隨身帶走熔化質(zhì)點(diǎn)和沖刷碎屑，形成孔洞。汽化過(guò)程中，大約40%的材料化作蒸汽消失，而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅(qū)除的。激光切割熔化切割當(dāng)入射的激光束功率密度超過(guò)某一值后，光束照射點(diǎn)處材料內(nèi)部開(kāi)始蒸發(fā)，形成孔洞。一旦這種小孔形成，它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金屬壁所包圍，然后，與光束同軸的輔助氣流把孔洞周?chē)娜廴诓牧蠋ё?。隨著工件移動(dòng)，小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。激光束繼續(xù)沿著這條縫...

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(guò)程不斷重復(fù)，就形成切口并將工件割開(kāi)。圖3(b)、（c）為不同切割速度時(shí)切口前沿反應(yīng)區(qū)的一些同反應(yīng)有關(guān)參數(shù)的測(cè)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?？梢?jiàn)，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(duì)碳鋼進(jìn)行切割時(shí)，切口前沿的溫度TF和激光束至切口前沿的距離rF同切...

激光切割的切口質(zhì)量目前國(guó)際上對(duì)激光切割的質(zhì)量評(píng)價(jià)還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)尚無(wú)有關(guān)激光切割面質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，日本也無(wú)**標(biāo)準(zhǔn)，檢測(cè)激光切割質(zhì)量的主要依據(jù)引用部分JIS和WES（焊接規(guī)格）等。在CEN（歐洲標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)）和ISO（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)）討論了有關(guān)激光切割的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。以EU為主的提供的有關(guān)ISO9000系列質(zhì)量保證方法，具體研究了激光切割的詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試件的規(guī)定。其內(nèi)容包括有關(guān)切割質(zhì)量的等級(jí)劃分、設(shè)定樣品的標(biāo)準(zhǔn)、加工樣品的標(biāo)準(zhǔn)、價(jià)格樣品的機(jī)種、詳細(xì)的光學(xué)系統(tǒng)、振動(dòng)器及光束特性等。激光切割的切口質(zhì)量要素示意如圖10所示。主要體現(xiàn)在切口寬度、切割面的體面斜角以及切割面的粗糙度等。...

噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用，發(fā)生氧化反應(yīng)，放出大量的氧化熱；另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出，在金屬中形成切口。由于切割過(guò)程中的氧化反應(yīng)產(chǎn)生了大量的熱，所以激光氧氣切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。4）激光劃片與控制斷裂激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描，使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽，然后施加一定的壓力，脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開(kāi)。激光劃片用的激光器一般為Q開(kāi)關(guān)激光器和CO2激光器?？刂茢嗔咽抢眉す饪滩蹠r(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布，在脆性材料中產(chǎn)生局部...

由于打孔點(diǎn)的形成需要一段預(yù)熱時(shí)間而在其周?chē)纬蔁嵊绊憛^(qū)，加上打孔點(diǎn)的直徑比正常切縫大，因此打孔點(diǎn)處的質(zhì)量一般比線(xiàn)切割的質(zhì)量差得多。如果將打孔點(diǎn)設(shè)置在零件輪廓上，就會(huì)**影響零件的加工質(zhì)量，所以對(duì)于精密加工，為了提高切割質(zhì)量，保證加工精度，必須在切割路線(xiàn)的起點(diǎn)附近設(shè)置一個(gè)打孔點(diǎn)，也就是將打孔點(diǎn)設(shè)置的板材廢域上而不可以直接設(shè)置在零件輪廓上。打孔點(diǎn)的合理設(shè)置對(duì)于零件的切割質(zhì)量有很重要的影響。設(shè)置合理的打孔點(diǎn)距離零件切割路線(xiàn)起點(diǎn)的長(zhǎng)短值也是很重要的。這是因?yàn)?，激光切割的成本很高，如果這個(gè)值設(shè)置的很長(zhǎng)，那么就會(huì)增加加工的成本，同時(shí)也降低了加工的效率；而脈沖激光從激光束產(chǎn)生到各項(xiàng)參數(shù)如激光功率...

表3給出了各種功率的CO2激光切割某些金屬材料的實(shí)驗(yàn)比較大厚度。表3激光功率與切割金屬的比較大實(shí)用厚度CO2激光功率/W實(shí)用比較大切割厚度/mm碳素鋼不銹鋼鋁合金（A5052）銅黃銅－12145536－10－1約355－2約458－②激光功率與切割速度CO2激光切割不同板厚不同材料時(shí)的激光功率與切割速度的關(guān)系見(jiàn)圖12，可見(jiàn)，功率與板厚的比值同切割速度成正比關(guān)系。在相同的激光功率條件下，激光有氧切割的速度比激光熔化切割要快得多。③激光功率與表面粗糙度在激光切割加工中，照射到工件上的激光功率密度P0（W/cm2）和能量密度E0(J/cm2)對(duì)激光切割過(guò)程起著重要的影響。激光功率密度P0...