毕业设计正文-激光切割技术

《毕业设计正文-激光切割技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津轻工职业技术学院毕业设计激光切割技术摘要激光是20世纪60年代初出现的一种光源。“激光”（Laser,即LightAmplificationbystimulatedEmissionofRadiation的缩写），意思是利用辐射受激得到的加强光。激光加工（LaserBeamMachining）就是把激光的方向性好和输出功率高的特性应用到材料的加工领域中去。短脉冲激光束断面功率输出大约为10kw/cm²。用聚焦的方法，可以把激光束会聚到（1/100）mm²大小的部位上，其功率密度可达10kw/cm²。这就能提供足够的热能来融化和气化任何一种已知的高强度工程材料，具有可以进行非接触加工

2、，适合各种材料的微细加工。激光切割以其切割范围广、切割速度高、切缝窄、切割质量好，热影响区小，加工柔性大等优点在现代工业中得到其广泛的应用，激光切割技术成为激光加工技术中最为成熟的技术之一。关键词：激光切割现代加工技术第1页共16页天津轻工职业技术学院毕业设计第1章绪论1.1激光切割技术概述激光束聚焦成很小的光点其最小直径可小于0.1mm,使焦点处达到很高的功率密度可超过106W/cm²。这时光速输入（由光能转换）的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至气化温度，蒸发形成孔洞。随着光速与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄（如0.1mm左右）的切缝。切边热影响很小

3、，基本没有工件变形。切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧气作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚丙烯一类塑料使用压缩空气，棉、纸等易燃材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜，防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。1.1.1激光切割技术国内外现状从工业领域来看，金属和非金属的激光切割是激光加工最主要的应用领域，最具代表性的是应用与汽车行业中，车身覆盖件三维轮廓的激光切割有大量的应用，据统计60%的汽车零件通过激光加工来提高零件质量。美国、欧洲、日本等工业领域中有超过40%的激光器是做切割用途。自上世

4、纪七十年代初，激光切割技术投入生产应用以来，发展速度非常快，技术日趋完善。目前工业发达国家对这一技术的运用较为广泛。促使激光切割技术得到更多使用的主要原因是:激光切割具有热变形小、切割精度高、易于实现无人自动控制。通过使用改进型的大功率激光源，使其切割速度接近了等离子切割的水平，从切割表面质量来看，激光切割优于等离子切割。目前，国外已研制出适用与坡口切割的激光处理器和相关控制软件。解决了激光坡口切割所需大量数据处理的问题，使得在切割过程中的角度、光距以及运行速度得到第2页共16页天津轻工职业技术学院毕业设计了有效地控制。这样使激光切割更具实用性。其中德国ESAB和TRUMPF公司已向

5、市场推出多功能三维激光切割机。1.1.2激光切割的适用范围及优点(1)适合大工件产品的加工：大件产品的模具制造费用高，激光加工不需任何模具制造，而且激光加工完全避免材料冲剪时形成的塌边，可以大幅降低企业的生产成本提高产品的档次。（2）非常适合新产品的开发，缩短研发周期：一旦产品图形形成后，马上可以进行激光加工，可以在最短的时间内得到新产品的实物。（3）节省材料：激光加工采用计算机程序设计，可以把不同形状的产品进行材料的套裁，最大限度的提高材料的利用率。由于激光切割具有以上优势，使其具有较广泛的应用，适用行业有：电器制造、机械制造、家用电器、汽车制造、电梯制造等行业。目前开展激光加工的

6、方面主要是电梯、自动扶梯、纺织机械、食品机械、轻工机械、冷冻机械、印刷机械、复印机械、交通机械、港口机械、运输机械、船舶机械、农用机械、筑路机械、搬运机械、环保机械及矿山、冶金机械等等的钣金加工。其次是转子、定子、叶片的切割类型。量具、刃具业中各类锯条、锯片等切割类型。汽车制造业包括零件、总转合成和流水线中部件的制造。广告、装潢及工艺品制造业。1.1.3激光切割的特点(1)切割品质好。由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，

7、甚至激光切割可以作为最后一道工序，无需机械加工，零部件可直接使用。（2）切割速度快。例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min；2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min，热影响区小，变形极小。（3）清洁、安全、无污染。大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言以达到火焰和等离子切割的水平。第3页共16页天津轻工职业技术学院毕业设计（4）加工灵活性好，既能够切割平面共建