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  三維激光切割的工作機理

  激光切割是利用高功率密度的激光束掃描過材料表面，在極短時間內將材料加熱到幾千至上萬攝氏度，使材料熔化或氣化，再用高壓氣體將熔化或氣化物質從切縫中吹走，達到切割材料的目的。

  與二維激光切割相比，三維激光切割的工作機制，三維激光切割需要不斷調整激光切割頭的姿勢，以確保激光切割頭始終垂直于工件表面，從而獲得優(yōu)良的切割質量。在實際生產中，三維激光切割程序需要根據零件的特點，對零件進行三維建模，然后導入三維編程系統(tǒng)的原始路徑.手動調整工具特性，避免切割頭碰撞，操作復雜，工作量大。由于三維激光切割機的切割頭配備了電容式傳感器，可以自動適應零件的形狀，并且總是與零件保持一定的距離，因此只有三維激光切割機的二維編程系統(tǒng)才能滿足生產需求。

  三維激光切割廣泛應用于鈑金加工.金屬加工.廣告制作.廚具.汽車.燈具.鋸片.升降電梯.金屬工藝品.紡織機械.糧食機械.眼鏡制作.航空航天.醫(yī)療器械.儀器儀表等行業(yè)。特別是在鈑金加工行業(yè)已經取代了傳統(tǒng)的加工方式，深受行業(yè)用戶的青睞。

  可加工材料：不銹鋼.碳鋼.合金鋼.硅鋼.彈簧鋼.鋁.鋁合金.鍍鋅板.鍍鋁鋅版.酸洗板.銅.銀.金.切割鈦等金屬板材及管材。

  在鋁合金動車組制造中的應用。三維激光切割主要用于鋁合金動車組駕駛室的蒙皮切割套材料。駕駛室蒙皮是一種具有空間表面結構的鋁合金薄板，特別適合使用三維激光進行切割。成型后，采用三維激光切割進行包裝，三維激光切割的生產效率.切割精度明顯較高。

  應用于不銹鋼地鐵制造。三維激光切割主要用于不銹鋼地鐵門上的橫梁.端門立柱.內筋板等眼孔及縫隙加工，盲窗筋板套料。

  由于落料模具的設計和制造成本較高，部分模具擠壓成型的零件.制造周期長.由于落料質量差，需要選擇三維激光進行套料.眼孔加工。

  三維激光切割的優(yōu)缺點

  生產實踐證明，三維激光切割具有以下優(yōu)點：

  ①靈活性好，能適應不同形狀工件的切割加工。

  ②精度高，能滿足鋁合金動車組的要求.不銹鋼地鐵等產品的制造精度。

  ③經濟效益高，可以取代傳統(tǒng)制造工藝的修邊模和沖孔模，工藝步驟簡單.制造周期短.切割速度快.切縫寬度小.加工質量高，可大大降低成本，縮短新車型的研發(fā)周期，具有良好的經濟價值和應用前景。

  三維激光切割發(fā)展趨勢

  1.隨著激光器向高功率發(fā)展，并采用高性能CNC而伺服系統(tǒng)，采用大功率激光切割可以獲得較高的加工速度，同時減少熱影響區(qū)和熱失真;可以切割的材料板的厚度也進一步增加。

  2.根據激光切割工藝參數的影響，改進加工工藝

  3.激光切割將高度自動化.智能化方向發(fā)展CAD/CAPP/CAM[4]并利用人工智能進行激光切割，開發(fā)出高度自動化的多功能激光加工系統(tǒng)。

  4.向多功能激光加工中心發(fā)展，切割激光.將激光焊接質量反饋，如激光焊接和熱處理在一起，充分發(fā)揮激光加工的整體優(yōu)勢。

  5.隨著Internet和WEB基于技術的發(fā)展WEB在網絡數據庫中，激光切割工藝參數采用模糊推理機制和人工神經網絡自動確定，遠程訪問和控制激光切割工藝已成為不可避免的趨勢。

  6.三維高精度大型數控激光切割機及其切割技術，為滿足汽車、航空等行業(yè)三維工件切割的需要，三維激光切割機正向高效.高精度.發(fā)展多功能、高適應性。