激光切割机在切割过程中，光束经切头的透镜聚焦成一个很小的焦点，使焦点处达到高的功率密度，其中切头固定在z轴上。这时，光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分热量，材料很快被加热到熔化与汽化温度，与此同时，一股高速气流从同轴或非同轴侧将熔化及汽化了的材料吹出，形成材料切割的孔洞。随着焦点与材料的相对运动，使孔洞形成连续的宽度很窄的切缝，完成材料的切割[1] 。
当前，激光切割机的外光路部分主要采用的是飞行光路系统。从激光发生器发出的光束经过反射镜1、2、3到达切头上的聚焦透镜，聚焦后在待加工材料表面形成光斑。其中反射镜片1固定在机身上不动；横梁上反射镜2随着横梁的运动作x向运动；z轴上的反射镜片3随z轴的运动作y向的运动。从图中不难看出，在切割过程中，随着横梁作x向运动，z轴部分作y向运动，光路的长度时刻发生着变化[1] 。
目前，民用激光发生器由于制造成本等原因，所发出的激光光束都具有一定的发散角，呈“锥形”。当“锥形”的高度改变时（相当于激光切割机光路长度改变），聚焦透镜表面的光束横截面面积也随之改变。此外，光还具有波的性质，因此，不可避免地会出现衍射现象，衍射会使光束在传播过程中发生横向扩展，该现象存在于所有的光学系统中，能够决定这些系统在性能方面的理论极限值。由于高斯光束呈“锥形”和光波的衍射作用，当光路长度变化时，作用在透镜表面的光束直径时刻发生着变化，这就会引起焦点大小和焦点深度的变化，但对焦点位置的影响很小。如果焦点大小和焦点深度在连续加工中发生变化，必然会对加工产生很大影响，比如，会造成切割缝宽度不一致、在相同切割功率下会割不透或烧蚀板材等[1] 。
在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中：对于中厚板采用氧乙火焰切割；对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压，单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量，又推广了氧乙精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点，在工业生产中有一定的适用范围。激光切割机的研发与应用无疑是对现代工业生产的重大提高和创新突破。
工艺名称
切 缝(mm)
变 形
精 度
图形变更
速 度
费 用
激光切割
很 小0.1-0.3
很 小
高0.2mm
很容易
较 低
较 高
等离子切割
较 小
较 大
高1mm
很容易
较 高
较 低
水切割
较 大
小
高
容 易
较 高
较 高
模冲切割
较 小
较 大
低
难
高
较 低
锯 切
较 大
较 小
低
难
很 慢
较 低
线切割
较 小
很 小
高
容 易
很 慢
较 高
气燃体切割
很 大
严 重
低
较容易
低
较 低
电火花切割
很 小
很 小
高
容 易
很 慢
很 高
以上信息由专业从事电梯不锈钢板的柯华钢铁供于2024/5/22 10:04:43发布
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