與傳（chuán）統（tǒng）切割方法相比，激光切割等具有明顯的（de）優勢。由於激光切割其高精度，窄（zhǎi）縫（féng）效果明顯，激光（guāng）切割采用非接（jiē）觸技術加工。隨著製造業（yè）的發（fā）展，越來越需要激光切割的質量。特別是在（zài）航（háng）空領域，當對複雜的曲麵鈑金零件進行三維激光切割時，需要根據曲麵曲率（lǜ）實時調整激光頭（tóu）的姿態和工藝參數，以保證切割質量。通過仿真係統，工作（zuò）人員不僅可以直觀地（dì）掌握激光切割工藝，保證加工代碼（mǎ）的可靠性，還可以優（yōu）化一些切割工藝問題，保證切割質量。在實際切割中，為滿足不同類型金屬板的加工需要，應根據板材尺寸（cùn）、加（jiā）工精度和板材形狀特（tè）點，采用各種三維激光切割平台（tái）進行加工。目前激光切（qiē）割仿真軟件的虛擬現（xiàn）場施工效率（lǜ）低，平台切換複雜，學習成本高，缺少切割痕跡的實施，工藝處理模（mó）塊不（bú）完善（shàn）。本文對如何做（zuò）好激光切割參數設置與質量控（kòng）製進行了分析。

　　二、激光技術概述

　　激光由（yóu）原子激發發射和共振放大形成。在（zài）激光聚焦後，它照射在材料上並迅（xùn）速增加材（cái）料溫度（dù）以熔化（huà）或蒸發。隨著激光和（hé）被切割材料的相（xiàng）對運動，在切割（gē）材料上形成切口以達到切割的目的。激光雕刻（kè）是激光束（shù）穿過光導聚（jù）焦係統並射擊雕（diāo）刻材（cái）料，在一定範圍內移除材料，並保留未照射的材料。

　　三、激光切割的參數設置

　　激光切割參（cān）數包括切割速度、功率、氣割等內容，激光切割分別對切割質量（liàng）和切割效率進（jìn）行分析，分析不同類型的影響（xiǎng），但通過激光切割組合實現最佳配置所需的（de）各種參數，不同工廠將根據成本（běn）結構在一定程度上對質量和效（xiào）率特別重視和權（quán）衡。

　　1. 切割速度。激光切（qiē）割激光頭（tóu）可在單位時間（jiān）內沿著零件形狀移動。激光切割（gē）切割速度（dù）越（yuè）高，切割時間越短，激光切割生產效率越高。但是（shì），當其他參數固定時（shí），激光切割速度（dù）與切割質量不成（chéng）線性關係。合理的切割速度是一個範圍值，低於該範圍值，激光束的能量在零件表麵上保持太多而形成過度燃（rán）燒，超（chāo）過該範圍值，激光束的能量太晚而不能完全熔化零件材料，導致切割（gē）不可（kě）穿透。

　　2. 激光輸出功（gōng）率。激光輸出功率是激光係統的輸（shū）出能量，激光切割代表激光束在單位時間內熔化材料的能力。

　　3. 焦點位置。激光輸出最終通過特殊鏡頭聚焦在功率密度最高的（de）點。焦斑直徑與（yǔ）聚焦透鏡（jìng）的焦深成比例（lì）。激光切割重點是根據（jù）不同位置的不同厚度設定，正確的焦（jiāo）點位置，是獲得穩定切削質量的重（chóng）要條件，激（jī）光切割切（qiē）割質量與（yǔ）激光束有關，但也與激光束聚焦係統的特性有關，即激光切割聚焦後激光束的大小對激光切割質量有很大影響。

　　4. 輔助氣（qì）體的氣（qì）壓。在縫隙形（xíng）成切口。適當的氣壓可以幫助加快激光切割速度，輔助（zhù）氣體壓力的大小對光纖激光切割機的切割效率也有影響。如（rú）果激光切割處理材（cái）料的厚度增（zēng）加或切（qiē）割速度慢，則（zé）應（yīng）適當降低（dī）氣體壓力。采用較低的（de）氣壓切割可防止結霜。

　　5. 噴嘴（zuǐ）距離。聚焦激光通過銅噴嘴施加到部件的表麵。工（gōng）件和激光噴嘴之間的（de）距離稱為噴嘴的距離。從噴嘴到部件的（de）距離是根據流量和壓力來測量的。太遠的氣體吹氣力損失（shī）太大，廢氣流量過（guò）大，影響飛濺，適當（dāng）的距離在0.8-1.0mm。根據不（bú）同的（de）材料厚度選擇不同型號的噴嘴。

　　係統功能主要包括虛擬加工場（chǎng）景三（sān）維可視化模塊，多平台機床運動學計算模塊（kuài），過（guò）程實施例和代碼輸出模塊。虛擬處理場（chǎng）景（jǐng）的三維可視化模塊（kuài）包括虛擬處理場景構建，運動模型構建，材料去（qù）除過程模擬等。多（duō）平台機床運動學計算模塊包括龍門五軸機床運動學計算，垂直六軸機器人和倒立機器（qì）人運動學（xué）計算（suàn），基於刀位點的P矩陣（zhèn）計（jì）算等。過程實施例和代碼輸出模塊（kuài）包括過程（chéng）缺陷顯（xiǎn）示，碰撞檢測實現，過（guò）渡軌跡顯示等。激光（guāng）切割場景中包括各種模型（xíng），因此它是有必要建立一個快速的方法來構建虛擬環境。各種機床平台的（de）結（jié）構和運動（dòng）形式（shì）存在差異，點數據進行機（jī）床運動學計算，並將計算結果輸入運動（dòng）模型，實現機床運動仿真。通過（guò）實時切割痕跡（jì）反映切割質（zhì）量，需要模擬激光切割材料（liào）的去除（chú）過程。在仿真中，反映（yìng）和處理過程現象，最終生成相應平台的可靠處理代碼。

　　四、影響激光切割質量主要因素的分析（xī）試（shì）驗（yàn）

　　根據影響激光切割質量的因素分析，選擇厚度為1.0～3.0mm的熱成形件進行激光切割試驗，選擇切（qiē）割塊，切割孔或切削刃進行分析。測試程序如下（xià）。

　　1. 測試焦點位置並根據焦點的偏移（yí）進行調整。聚焦位（wèi）置逐（zhú）漸從3mm調整到3mm，每次增加0.5mm進行一次。記錄（lù）完成後比較切割質量（liàng）。在下一次測試中保留了具有最佳切割質量的焦點位置。

　　2. 調整激光切割的功率。在第一步中以最佳切割狀態在焦點位置進行功率測試（shì）。功率從1000 W開始，每300 W切（qiē）割一次。記錄並比較切割質量。

　　3. 改變切割氣體壓力。測試了第二步中具有（yǒu）最佳切割質量的焦點和功率狀態。氣（qì）壓從7Pa開始，每次加入1Pa時比較（jiào）切割質量。保留具（jù）有最佳切割質量的激光切割氣體壓力值用於下一次測試。

　　4. 提高切割速度。測（cè）試了第三步中最（zuì）佳切割質（zhì）量的焦點，功率狀態和（hé）切割氣體壓力值。切割速度從6000毫米/分鍾開（kāi）始，並增加1000毫米/分鍾。記錄並比較（jiào）切割質量。

　　5. 噴嘴距離的設（shè）定。測試了步驟4中具有最佳切割質量的焦點，功率狀態，切割氣體壓力值和切割速（sù）度。噴嘴距離從0.6mm開始，每次（cì）增加0.2mm，直到噴嘴距離調整為1.2mm。每次（cì）記錄（lù）並比較切割狀態，最後得到最佳切割質量的噴嘴距離值。

　　選擇案例1：2 mm厚度材料，調整焦點位置-3 mm，氮氣切割壓力12 Pa，噴嘴距離（lí）1 mm，切割功率3000 W，切割速度為12米/分鍾，因為各種（zhǒng）參數調整好，切割條件好，通過各種測試，在參數調整（zhěng）到最合適的情況下，切割表麵光滑。

　　五、結語

　　根據運動形式和（hé）運動特性（xìng），可以通過運動配置（zhì）建立機床運動軸的運動模（mó）型。同時，確（què）保每個模型的相對位置，並使用OIV讀（dú）取WRL文（wén）件功能界麵，實（shí）現虛擬處理場景的快速構建。結合（hé）激光切割技（jì）術特點，對模型製作進行了分析，可有效保（bǎo）證產品加工質量，激光（guāng）技術有更廣闊的（de）應用（yòng）市場。