激光是一種光，與自然界其它發(fā)光體一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的，而且是自發(fā)輻射引起的旋膳。激光雖然是光澎语，但它與普通光明顯不同的是途事，激光僅在最初極短的時(shí)間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過(guò)程完全由激光輻射決定擅羞，因此激光具有非常純正的顏色尸变，幾乎無(wú)發(fā)散的方向性，極高的發(fā)光強(qiáng)度减俏。激光同時(shí)又具有高相干性召烂、高強(qiáng)度性、高方向性娃承，激光通過(guò)激光器產(chǎn)生后由反射鏡傳遞并通過(guò)聚集鏡照射到加工物品上奏夫，使加工物品(表面)受到強(qiáng)大的熱能而溫度急劇增加，使該點(diǎn)因高溫而迅速地融化或者汽化倒灰，配合激光頭的運(yùn)行軌跡從而達(dá)到加工的目的艳杯。

　　三維光纖激光切割機(jī)器人的特點(diǎn)
　　1、光纖激光器的主要特點(diǎn)
　　(1)光纖激光器電一光轉(zhuǎn)化效率高茬蓝，轉(zhuǎn)換效率達(dá)25％以上统褂，小功率光纖激光器無(wú)需配冷水機(jī)，采用風(fēng)冷桐夭，可大幅度節(jié)約工作時(shí)的耗電稼掏，節(jié)省運(yùn)行成本，達(dá)到最高的生產(chǎn)效率搅谆。
　　(2)激光器運(yùn)行時(shí)僅僅需要電能憾牵，不需要產(chǎn)生激光的額外氣體，具有最低的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用阀温。
　　(3)光纖激光器采用半導(dǎo)體模塊化和冗余設(shè)計(jì)矛唤，諧振腔內(nèi)無(wú)光學(xué)鏡片，不需要啟動(dòng)時(shí)間归衫，具有免調(diào)節(jié)怜腊、免維護(hù)肺然、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，降低了配件成本和維護(hù)的時(shí)間腿准，這是傳統(tǒng)激光器無(wú)法比擬的际起。
　　(4)光纖激光器的輸出波長(zhǎng)為1．06斗m，是CO：波長(zhǎng)的1／10吐葱，精度高街望，輸出的光束質(zhì)量好，功率密度高弟跑，非常有利于金屬材料的吸收灾前，具有卓越的切割、焊接能力孟辑，從而使加工的費(fèi)用最低哎甲。
　　(5)整機(jī)光路由光纖傳輸，不需要復(fù)雜的反射鏡等導(dǎo)光系統(tǒng)饲嗽，光路簡(jiǎn)單炭玫，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，外光路免維護(hù)貌虾。
　　(6)切割頭中含有保護(hù)鏡片蕴莉，使反射鏡、聚焦鏡等貴重的易耗品消耗量極少革秩。(7)光通過(guò)光纖導(dǎo)出仓突，使機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常簡(jiǎn)單，非常容易與機(jī)器人或多維工作臺(tái)集成焦赋。
　　(8)激光器加上光閘后可以一器多機(jī)绊削，通過(guò)光纖分光，分成多路多臺(tái)同時(shí)工作巫紧，易于擴(kuò)展功能福吩，升級(jí)方便、簡(jiǎn)單痹对。
　　(9)光纖激光器體積小扰褒，重量輕，工作位置可移動(dòng)弦密，占地面積小贮芹。
　　2、三維激光切割最大的特點(diǎn)是高柔性
　　三維激光切割尤其適合小批量的三維鈑金材料的切割缨叫。其高柔性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
　　(1)對(duì)材料的適應(yīng)性強(qiáng)椭符，激光切割機(jī)通過(guò)數(shù)控程序基本上可以切割任意板材。
　　(2)加工路徑由程序控制耻姥，如果加工對(duì)象發(fā)生變化销钝，只須修改程序即可有咨，這一點(diǎn)在零件修邊、切孔時(shí)體現(xiàn)得尤為明顯蒸健，因?yàn)樾捱吥Ｗ怼_孔模對(duì)于其他不同零件的加工無(wú)力，而且模具的成本高似忧，所以目前三維激光切割有取代修邊模渣叛、沖孔模的趨勢(shì)。一般來(lái)說(shuō)盯捌，三維機(jī)械加工的夾具設(shè)計(jì)及其使用比較復(fù)雜淳衙，但激光加工時(shí)對(duì)被加工板材不加機(jī)械加工力，這使得夾具制作變得很簡(jiǎn)單饺著。此外箫攀，一臺(tái)激光設(shè)備如果配套不同的硬件和軟件，就可以實(shí)現(xiàn)多種功能片家。
3走木、機(jī)器人+光纖激光器組合的優(yōu)蛛惜、缺點(diǎn)
　　(1)用工業(yè)機(jī)器人代替五軸機(jī)床兩者都能進(jìn)行空間軌跡的描述實(shí)現(xiàn)三維立體切割肿兴，工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度比五軸機(jī)床稍低，約為±100斗m赞钧，但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤件行業(yè)的精度要求湖诅。而采用工業(yè)機(jī)器人大大降低了系統(tǒng)的成本造價(jià)，減少了耗電系統(tǒng)費(fèi)用和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用凌蝎，減少了系統(tǒng)的占地面積匕伶。
　　(2)用光纖激光器代替CO：激光器光纖激光技術(shù)是近幾年高速發(fā)展的激光技術(shù)，相比傳統(tǒng)激光舰缠，具有更好的切割質(zhì)量括樟，更低的系統(tǒng)造價(jià)，更長(zhǎng)的使用壽命和更低的維護(hù)用蚣凰，更低的耗電手浙。關(guān)鍵是光纖激光器的激光可以通過(guò)光纖傳輸，方便與工業(yè)機(jī)器人連接坦辟，實(shí)現(xiàn)柔性加工刊侯。
　　(3)采用工業(yè)機(jī)器人+光纖激光器的組合進(jìn)行加工，修邊沖孑L等工藝一次完成锉走，切口整齊無(wú)需后道工藝再處理滨彻，大大縮短了工藝流程，降低了人工成本和模具費(fèi)用的投入挪蹭，也提高了產(chǎn)品檔次和產(chǎn)品附加值亭饵。選配公司的離線編程軟件休偶，通過(guò)數(shù)模直接生成切割軌跡，拋棄了繁雜的人工示教辜羊，更加適合小批量多批次的維修市場(chǎng)椅贱、新品試制非標(biāo)定制等一些個(gè)性化的切割需求。而且只冻，投資高柔性庇麦、高效率的激光切割設(shè)備，來(lái)代替昂貴的沖壓設(shè)備和剪裁設(shè)備喜德，可以更加靈活的更換產(chǎn)品山橄，把握市場(chǎng)。
　　(4)尖端光纖激光技術(shù)與數(shù)字控制技術(shù)完美融合沪择，代表著最先進(jìn)的激光切割水平傅煎；專業(yè)的激光切割機(jī)控制系統(tǒng)，電腦操作羞烘，能夠保證切割質(zhì)量伴乐，使切割工作更方便，操作更為簡(jiǎn)單蝉陕；配置智能機(jī)械手擒抠，可實(shí)現(xiàn)三維立體切割，操控方便拂极，智能化程度高瑰跳，保證設(shè)備的高速度、高精度猛珍、高可靠性砰普；激光切割頭配置進(jìn)口激光切割頭，反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確陕匿，與機(jī)械手有效配合狗准，避免切割頭與加工板材碰撞，并能保證切割焦點(diǎn)位置茵肃，保證切割質(zhì)量穩(wěn)定腔长；激光切割頭可承受1．0MPa氣體壓力，高壓氣路設(shè)備免姿，提高了對(duì)不銹鋼等難割材料的切割能力饼酿。
　　(5)系統(tǒng)唯一的缺陷只能加工金屬工件，不能加工非金屬工件胚膊。這是因?yàn)樵撓到y(tǒng)采用的是光纖激光故俐，其波長(zhǎng)為l064岬，相對(duì)于波長(zhǎng)為10640斗m的CO：激光紊婉，不易為非金屬工件所吸收的緣故药版。
　　五軸機(jī)床+CO：激光器和工業(yè)機(jī)器人+光纖激光器的對(duì)比分析
三維光纖激光切割機(jī)器人技術(shù)解析
三維光纖激光切割機(jī)器人的應(yīng)用
　　1辑舷、三維激光切割行業(yè)應(yīng)用
　　三維激光切割廣泛應(yīng)用于鈑金加工、金屬加工槽片、廣告制作何缓、廚具、汽車还栓、燈具黑声、鋸片、升降電梯氓暖、金屬工藝品失能、紡織機(jī)械、糧食機(jī)械账姜、眼鏡制作饵臀、航空航天、醫(yī)療器械插涛、儀器儀表等行業(yè)鹉灼。特別是在鈑金加工行業(yè)中已取代傳統(tǒng)加工方式，深受行業(yè)用戶的青睞叉弱。
　　2敏困、可加工的材料
　　不銹鋼、碳鋼梢拜、合金鋼改耽、硅鋼牡鸥、彈簧鋼叁巨、鋁、鋁合金呐籽、鍍鋅板锋勺、鍍鋁鋅版、酸洗板狡蝶、銅庶橱、銀、金贪惹、鈦等金屬板材及管材切割苏章。
　　3、三維激光切割機(jī)加工高強(qiáng)度鋼
　　切邊是對(duì)高強(qiáng)度鋼的另一項(xiàng)挑戰(zhàn)奏瞬。三維激光切割機(jī)適用于成型鈑金件的切邊枫绅，特別是對(duì)于強(qiáng)度高達(dá)1500MPa的鋼板，因?yàn)闆](méi)有其他的加工方法可以替代硼端。因?yàn)樵诩庸み@些高硬度的材料時(shí)并淋，傳統(tǒng)設(shè)備的沖脑幔或者刀具的使用壽命會(huì)大大縮短，而激光切割就不必考慮這些問(wèn)題县耽，還具有安裝時(shí)間短盲妈、可靈活更換產(chǎn)品或樣品生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
4徒浸、三維激光切割機(jī)應(yīng)用于汽車側(cè)圍的切割
　　(1)側(cè)圍由高強(qiáng)度鋼熱成型而成棠蹬，其硬度很高而且要承受很大的應(yīng)力。高強(qiáng)度鋼所制的B側(cè)圍增加了耐沖撞力躯琐，提高了汽車的安全性拉拨。這也是盡管高強(qiáng)度鋼的成本較高，可是汽車制造商還是愿意使用的原因铜朗。
　　(2)用于汽車保險(xiǎn)杠激光開孔設(shè)備旦坷，汽車保險(xiǎn)杠是異型件，采用傳統(tǒng)的沖壓方式非常復(fù)雜嗅桑，并且零件容易產(chǎn)生變形和應(yīng)力庶鸡，采用激光切割方式，不需要復(fù)雜的夾具系統(tǒng)放余，無(wú)加工應(yīng)力沈宛，切El無(wú)變形、無(wú)毛刺征炼、無(wú)塌邊析既，更適合后期加工和安裝。
　　可以看出谆奥，在汽車制造領(lǐng)域眼坏，運(yùn)用激光技術(shù)，使得汽車制造加工精度高酸些、質(zhì)量好宰译、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化和智能化魄懂；更為重要的是能提高汽車的安全品質(zhì)沿侈，生產(chǎn)清潔并減少損耗和污染，降低成本并最終優(yōu)惠到普通消費(fèi)者身上市栗，科技成就生活之美缀拭，激光成就汽車之美。
　　三維激光加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　1填帽、高精度蛛淋、高速度、高柔性
　　盡管受到“熱(光)加工”方式的限制，激光切割的精度跟數(shù)控銑等其他數(shù)控加工方式相比還有一些差距尔兆，但這并不影響其應(yīng)用予裳，其精度可以通過(guò)提高設(shè)備性能和選擇適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)等方式獲得提高。在速度方面蜈坛，雖然激光切割速度每分鐘可達(dá)幾米甚至十幾米芙继，但在大批量生產(chǎn)中，則不及金屬?zèng)_壓模具啦铣。為了提高生產(chǎn)效率锻碎，必須提高機(jī)床加工速度，不過(guò)在實(shí)際的正常速度運(yùn)動(dòng)下圈烘，如果速度過(guò)高竖拢，在實(shí)現(xiàn)加、減速和變換運(yùn)動(dòng)方式時(shí)筋氮，加速度勢(shì)必很大莫切，則可能產(chǎn)生很大的慣性力，
　　所以既要獲得高速心唆，又要減小慣性力贸伐，就要盡量減少運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量。
　　2怔揩、低成本
　　激光設(shè)備昂貴的原因首先是激光器的價(jià)格不菲捉邢，目前國(guó)內(nèi)自研的激光器其光學(xué)模式很難達(dá)到基模，不能勝任三維切割商膊；其次是尚未掌握制造三維激光設(shè)備的核心技術(shù)(如切割頭)伏伐；再次是對(duì)于anT_軟件的研究及開發(fā)不多。只有設(shè)法降低設(shè)備成本晕拆，掌握其核心技術(shù)藐翎，該技術(shù)才能大規(guī)模應(yīng)用于汽車、航天航空制造等領(lǐng)域潦匈。
　　3阱高、智能化
　　三維激光切割中，不僅僅要考慮激光光軸的位姿茬缩、離焦量等因素，有時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)工件或夾具跟激光頭產(chǎn)生干擾或碰撞問(wèn)題吼旧，目前某些軟件能使機(jī)床實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)或全自動(dòng)的干涉避讓(比如Tebis的五軸激光切割模塊)凰锡。對(duì)于切割軌跡的輸人，技術(shù)比較成熟的做法是示教嘶款，其缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)忿脉、費(fèi)力且精度不高。三維零件在加工之前往往有特定形狀且不規(guī)則，實(shí)際上由于重力等因素影響稻悟，其形狀可能跟原先設(shè)計(jì)有一定出入尸褪，所以三維零件的激光加工要實(shí)現(xiàn)CAD直接到CAM這一步尚需時(shí)日。
4碉榔、高集成化
　　由于單臺(tái)激光設(shè)備一般都價(jià)格昂貴线区，所以功能多樣化一直是激光設(shè)備發(fā)展的一個(gè)方向。現(xiàn)在一般三維激光設(shè)備上都沒(méi)有較為成熟的集成切凱拄央、焊接铜殉、表面處理等多種激光加工手段。雖然有些設(shè)備既能切割也能焊接或打孔等存睬，但是會(huì)側(cè)重其中一種加工方式郊察，弱化其它功能。由于各種加工方式對(duì)設(shè)備的要求不一樣栽逸，其配套設(shè)施就有很大不同酷窥，對(duì)于工廠來(lái)講，基本上都是專機(jī)專用伴网∈＃“高集成化”是一個(gè)相對(duì)概念，一臺(tái)設(shè)備上不可能集成太多的加工方式是偷，各加工方式所配備的裝置集成到一起容易互相干擾拳氢，而且這些裝置因其專用性很強(qiáng)，集成后價(jià)格更為昂貴蛋铆。
　　5馋评、理論研究
　　由于激光切割的復(fù)雜性，目前還沒(méi)有比較完整的三維切割模型刺啦。對(duì)于激光加工來(lái)講留特，建立激光切割工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)及專家系統(tǒng)是必不可少的。
　　總結(jié)
　　目前國(guó)內(nèi)各地?fù)碛械娜S激光切割設(shè)備大部分從國(guó)外高價(jià)進(jìn)口玛瘸，在理論研究上也存在一定差距蜕青，主要集中在三維零件空間軌跡的實(shí)現(xiàn)和三維零件的切割工藝兩個(gè)方面，對(duì)三維零件激光切割過(guò)程中的激光一材料一氣體之間的交互作用糊渊，即三維激光切割機(jī)理未作深入研究旋钓。
　　由于國(guó)內(nèi)激光三維切割技術(shù)跟國(guó)外先進(jìn)技術(shù)還有很大差距，主要表現(xiàn)在設(shè)備的研制上舆骚，缺少高光束質(zhì)量的高功率激光器鱼谅，因此該技術(shù)尚有很多地方值得繼續(xù)深入研究和加大發(fā)展力度。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)悉歼，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享益若，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)碟舱，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布打气、編輯整理上傳俗循，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)巡住。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻诀汁、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題岸腥，請(qǐng)第一時(shí)間告知矢勉，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容，以保證您的權(quán)益茉唉！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn固蛾。