摘 要

激光切割以其切割范圍廣，切割速度高，切縫窄，切割質量好，熱影響區(qū)小，加工柔性大等優(yōu)點在現(xiàn)代工業(yè)中得到了極為廣泛的應用。與傳統(tǒng)的剪切、沖切、氧乙炔和等離子切割相比，具有明顯的優(yōu)勢。激光切割技術以成為激光加工技術中最為成熟的技術之一。
三維激光切割應用最廣泛的領域是汽車車身設計及制造，主要用來開發(fā)新車型、在線切割、變形車生產(chǎn)。另外，三維激光切割技術還廣泛應用在航天航空、模具制造、雕刻、石油工業(yè)等行業(yè)之中。
本文首先介紹了激光切割在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，同時論述了課題選題的背景及研究的目的和方法，介紹了試驗條件，以便探求實用的三維激光切割加工工藝參數(shù)。
本文介紹了激光切割的基本原理、主要分類及加工特點，詳細分析了激光切割質量的影響因素，還介紹了激光切割加工的工藝過程。從理論上和大量的試驗結果中，深入分析研究了激光切割中入射角對切割質量的影響，還用實例說明了激光切割三維空間曲線的一些問題。
最后對三維激光切割作出了一些研究展望。


關鍵詞：激光切割，三維切割，工藝參數(shù)，切割質量








ABSTRACT

The laser cutting obtains extremely widespread application in the modern industry by its merits,such as extensive cutting scope, high cutting speed, narrow kerf, good cutting quality, small heat-affected zone, big processing flexibility and so on.With the traditional cutting, die cutting, the oxy-acetylene and the plasma cuts compares, it has the obvious superiority. The laser cutting technology has become one of the maturest laser processing technology.
The most widespread application of the three dimensional laser cutting is the automobile body design and manufacture. It is mainly used for developing new vehicle, online cutting, the distortion vehicle production. Moreover, the three dimensional laser cutting technology is widely applied in astronautics aviation, die making, carving, oil industry and so on.
This article first introduces the laser cutting in the domestic and foreign research present situation and the trend of development, simultaneously discusses the topic selected background and the research goal and the method, introduces the test condition,with the aim of seeking the practical three dimensional laser cutting processing technological parameter.
This article introduces the laser cutting basic principle, the main classification and the processing characteristic, labors the influencing factor of laser cutting quality, introduces the laser cutting processing technological process. Theoretically and in the massive test result, it thoroughly analyses and studies the influence of the incidence angle in the quality of laser cutting and explains some questions about laser cutting three-dimensional space curve with the example.
Finally, this paper has made some periscopic research to the three dimensional laser cutting.


Key words：Laser cutting, three dimensional cutting, technological parameter, cutting quality



目 錄

摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1引言 1
1.2激光切割技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 3
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 4
1.2.3 激光切割技術的發(fā)展趨勢 6
1.3本課題的選題背景、目的和研究方法 6
1.3.1本課題的選題背景 6
1.3.2本課題的選題目的 7
1.3.3本課題的研究方法 7
2 激光切割技術概述 8
2.1激光切割的基本原理 8
2.2激光切割的主要分類 9
2.2.1 汽化切割 9
2.2.2 熔化切割 10
2.2.3 氧助熔化切割 10
2.2.4 控制斷裂切割 11
2.3激光切割的加工特點 11
2.4激光器及參數(shù)的選擇 14
2.5激光切割質量的影響因素 17
2.5.1激光功率對切割能力和質量的影響 17
2.5.2 激光束的質量 20
2.5.3 輔助氣體和噴嘴的影響 24
2.5.4 切割速度的影響 29
2.5.5 焦點位置的影響 31
2.6激光切割的質量評判依據(jù) 32
2.6.1 激光切割零件的尺寸精度 32
2.6.2 激光切割的切口質量 32
2.7 課題的試驗條件 34
3 激光切割加工工藝過程 37
3.1計算機輔助工藝設計 37
3.1.1 實驗材料 37
3.1.2 加工尺寸 37
3.1.3 工藝過程 37
3.2三維激光切割工藝過程 41
3.3激光切割安全 43
3.3.1 激光對人體的危害 43
3.3.2 激光切割的安全防護 44
4 三維激光切割的工藝研究 45
4.1 入射角對切割質量的影響 45
4.1.1 引言 45
4.1.2 實驗 46
4.1.3 實驗結果與分析 46
4.1.4 結論 50
4.2激光切割三維空間曲線 50
4.2.1 激光切割三維空間曲線的技術難點 50
4.2.2 激光切割空間曲線的主要思路 51
4.2.3 三維空間曲線的切割步驟和應用實例 51
5 總 結 53
5.1 主要結論 53
5.2 研究展望 54
致 謝 56
參 考 文 獻 57
附錄A：程序（部分） 58
附錄B：工件三維模型 59