激光切割机全方面解读

激光切割机是一种将从激光器发射出的激光，经光路系统聚焦成高功率密度的激光束进行切割的设备，以下为你进行全方面解读：

工作原理

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率、一定脉宽的光束。该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。切缝时的工艺参数（切割速度、激光器功率、气体压力等）及运动轨迹均由数控系统控制，割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。

特点

• 切割精度高：激光刀头的机械部分与工作无接触，在工作中不会对工作表面造成划伤，加工精度高，重复性好，不损伤材料表面。

• 切割速度快：能在短时间内完成切割任务，提高生产效率。

• 切割质量好：切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm - 0.3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺。

• 不受切割图案限制：数控编程可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。

• 节省材料：可进行自动排版，有效利用材料，减少浪费。

• 加工成本低：与传统的切割工艺相比，激光切割的能耗低，且不需要频繁更换刀具，降低了生产成本。

类型

• CO₂激光切割机：主要采用CO₂气体分子，波长一般为10.6μm，属红外波段热激光。常见的分为玻璃管CO₂激光器和金属射频管CO₂激光器两种。可用于切割厚板，也可完成非金属材料的切割。

• 光纤激光切割机：通过二极管和光纤电缆进行传输工作。主要用于薄板金属材料的切割，具有切割速度快、质量高、加工成本低等优点。与气体激光技术相比，光纤激光技术无范围限制，系统更加紧凑。

组成部分

• 激光发生器：产生激光光源的装置。

• 机床主机部分：实现X、Y、Z轴的运动的机械部分，包括切割工作平台，用于安放被切割工件，并能按照控制程序正确而精准地进行移动，通常由伺服电机驱动。

• 外光路：折射反射镜，用于将激光导向所需要的方向。为使光束通路不发生故障，所有反射镜都要保护罩加以保护，并通入洁净的正压保护气体以保护镜片不受污染。

• 数控系统：控制机床实现X、Y、Z轴的运动，同时也控制激光器的输出功率。

• 稳压电源：连接在激光器、数控机床与电力供应系统之间，主要起防止外电网干扰的作用。

• 切割头：主要包括腔体、聚焦透镜座、聚焦镜、电容式传感器和辅助气体喷嘴等零件。切割头驱动装置用于按照程序驱动切割头沿Z轴方向运动，由伺服电机和丝杆或齿轮等传动件组成。

• 操作台：用于控制整个切割装置的工作过程。

• 冷水机组：用于冷却激光发生器。激光器是利用电能转换成光能的装置，如CO₂气体激光器的转换率一般为20%，剩余的能量就变换成热量，冷却水把多余的热量带走以保持激光发生器的正常工作。冷水机组还对机床外光路反射镜和聚焦镜进行冷却，以保证稳定的光束传输质量，并有效防止镜片温度过高而导致变形或炸裂。

• 气瓶：包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶，用于补充激光震荡的工业气体和供给切割头用辅助气体。

• 空压机、储气罐：提供和存储压缩空气。

• 空气冷却干燥机、过滤器：用于向激光发生器和光束通路供给洁净的干燥空气，以保持通路和反射镜的正常工作。

• 抽风除尘机：抽出加工时产生的烟尘和粉尘，并进行过滤处理，使废气排放符合环境保护标准。

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