原理編輯

激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。 但它與普通光不同是激光僅在初極短的時(shí)間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過(guò)程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無(wú)發(fā)散的方向性、極高的發(fā)光強(qiáng)度和高相干性。

激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)的控制下，通過(guò)脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過(guò)光路傳導(dǎo)及反射并通過(guò)聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個(gè)個(gè)細(xì)微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，這樣就會(huì)把物體加工成想要的形狀。性能編輯耐腐蝕性不銹鋼板具有與不穩(wěn)定的鎳鉻合金304相似的抵擋一般腐蝕的能力。

切縫時(shí)的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運(yùn)動(dòng)軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

組成部分編輯

激光切割機(jī)系統(tǒng)一般由激光發(fā)生器、（外）光束傳輸組件、工作臺(tái)（機(jī)床）、微機(jī)數(shù)控柜、冷卻器和計(jì)算機(jī)（硬件和軟件）等部分組成。

1)機(jī)床主機(jī)部分：激光切割機(jī)機(jī)床部分，實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分，包括切割工作平臺(tái)。用于安放被切割工件，并能按照控制程序正確而精準(zhǔn)的進(jìn)行移動(dòng)，通常由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2)激光發(fā)生器：產(chǎn)生激光光源的裝置。對(duì)于激光切割的用途而言，除了少數(shù)場(chǎng)合采用YAG固體激光器外，絕大部分采用電-光轉(zhuǎn)換效率較高并能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由于激光切割對(duì)光束質(zhì)量要求很高，所以不是所有的激光器都能用作切割的。要想確定一個(gè)材料是不是304不銹鋼，必須滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中每一個(gè)元素的要求，只要有一個(gè)不符合，就不能叫做304不銹鋼。高斯模式適用于小于1500W、低階模二氧化碳激光器100W-3000W、多模3000W以上。

3)外光路：折射反射鏡，用于將激光導(dǎo)向所需要的方向。為使光束通路不發(fā)生故障，所有反射鏡都要保護(hù)罩加以保護(hù)，并通入潔凈的正壓保護(hù)氣體以保護(hù)鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會(huì)將一無(wú)發(fā)散角的光束聚焦成無(wú)限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。激光沖切機(jī)多年來(lái)，國(guó)外發(fā)展了綜合激光切割和機(jī)械沖孔技術(shù)的激光沖切機(jī)，這種機(jī)械對(duì)復(fù)雜形狀的工件用機(jī)械方法模沖出內(nèi)孔，然后用激光切割方法切出外緣和需要長(zhǎng)距離切割的線條。7.5英寸透鏡僅用于>12mm厚材。

4)數(shù)控系統(tǒng)：控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也控制激光器的輸出功率。

5)穩(wěn)壓電源：連接在激光器，數(shù)控機(jī)床與電力供應(yīng)系統(tǒng)之間。主要起防止外電網(wǎng)干擾的作用。

6)切割：主要包括腔體、聚焦透鏡座、聚焦鏡、電容式傳感器和輔助氣體噴嘴等零件。切頭驅(qū)動(dòng)裝置用于按照程序驅(qū)動(dòng)切頭沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)，由伺服電機(jī)和絲桿或齒輪等傳動(dòng)件組成。

7)操作臺(tái)：用于控制整個(gè)切割裝置的工作過(guò)程。

8)冷水機(jī)組：用于冷卻激光發(fā)生器。激光器是利用電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置，如CO2氣體激光器的轉(zhuǎn)換率一般為20%，剩余的能量就變換成熱量。冷卻水把多余的熱量帶走以保持激光發(fā)生器的正常工作。根據(jù)我們所加工的材料我們進(jìn)行合適的參數(shù)設(shè)置就可以了，而后點(diǎn)擊運(yùn)行，激光雕刻機(jī)就會(huì)根據(jù)圖形文件產(chǎn)生的點(diǎn)陣效果進(jìn)行雕刻。冷水機(jī)組還對(duì)機(jī)床外光路反射鏡和聚焦鏡進(jìn)行冷卻，以保證穩(wěn)定的光束傳輸質(zhì)量，并有效防止鏡片溫度過(guò)高而導(dǎo)致變形或炸裂。

9)氣瓶：包括激光切割機(jī)工作介質(zhì)氣瓶和輔助氣瓶，用于補(bǔ)充激光震蕩的工業(yè)氣體和供給切頭用輔助氣體。

10)空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐：提供和存儲(chǔ)壓縮空氣。

11)空氣冷卻干燥機(jī)、過(guò)濾器：用于向激光發(fā)生器和光束通路供給潔凈的干燥空氣，以保持通路和反射鏡的正常工作。

12)抽風(fēng)除塵機(jī)：抽出加工時(shí)產(chǎn)生的和粉塵，并進(jìn)行過(guò)濾處理，使廢氣排放符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

13)排渣機(jī)：排除加工時(shí)產(chǎn)生的邊角余料和廢料等。

光路補(bǔ)償措施編輯

利用擴(kuò)束鏡進(jìn)行光束準(zhǔn)直

光束的束腰直徑和遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角成反比，束腰直徑越大，遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角越小。目前擴(kuò)束鏡主要分為折射式和反射式兩種，其原理相當(dāng)于一個(gè)倒置的望眼鏡。主要作用是通過(guò)增加光束的束腰直徑來(lái)減小遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角，進(jìn)而改善由于光路長(zhǎng)度變化引起的焦點(diǎn)大小和焦點(diǎn)深度的不穩(wěn)定目前，國(guó)內(nèi)對(duì)光束準(zhǔn)直方面的研究不多，其中大多數(shù)都是針對(duì)折射式的，反射式的研究較少。折射式擴(kuò)束鏡的設(shè)計(jì)、加工、調(diào)整都較容易，但是由于透鏡容易溫升過(guò)大導(dǎo)致鏡片變形，因此，折射式擴(kuò)束鏡僅僅適用于小功率激光的光束準(zhǔn)直。而對(duì)于像激光切割機(jī)這樣的大功率光束準(zhǔn)直，一般采用反射式擴(kuò)束鏡。但反射式擴(kuò)束鏡的鏡面曲率半徑難以通過(guò)解析的方法確定，只能通過(guò)數(shù)值擬合的方法獲得，因此，設(shè)計(jì)、制造、調(diào)整都很困難。3、彩色不銹鋼噴砂板噴砂板用鋯珠粒通過(guò)機(jī)械設(shè)備在不銹鋼板面進(jìn)行加工，使板面呈現(xiàn)細(xì)微珠粒狀砂面，形成獨(dú)特的裝飾效果。為此，通過(guò)擴(kuò)束鏡對(duì)光束準(zhǔn)直的方法來(lái)對(duì)激光切割機(jī)的飛行光路系統(tǒng)進(jìn)行光路補(bǔ)償，效果甚微[1]  。

采用變曲率半徑鏡片（VRM）

通過(guò)調(diào)整變量泵的輸出流量來(lái)改變VRM鏡片內(nèi)水槽中的水壓，這樣就可以改變聚焦透鏡的曲率半徑，進(jìn)而改變聚焦方程中的參數(shù)f。變曲率半徑鏡片能夠在光路長(zhǎng)度改變時(shí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整光束的特征參數(shù)，來(lái)保持焦點(diǎn)半徑和焦點(diǎn)深度的穩(wěn)定。VRM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、需要閉環(huán)控制，國(guó)外一些技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品已經(jīng)采用這種光路補(bǔ)償措施。計(jì)算方法編輯彩色不銹鋼板價(jià)格=厚度（mm)X寬（m）X長(zhǎng)(m)X密度X價(jià)格（元/kg) （加工費(fèi)。但是，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)水平，難以達(dá)到預(yù)期的使用效果[1]  。