数控激光切割机切割工艺研究（三维切割）（本科毕业论文设计）.doc
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数控激光切割机切割工艺研究（三维切割）（本科毕业论文设计）,摘要激光切割以其切割范围广，切割速度高，切缝窄，切割质量好，热影响区小，加工柔性大等优点在现代工业中得到了极为广泛的应用。与传统的剪切、冲切、氧乙炔和等离子切割相比，具有明显的优势。激光切割技术以成为激光加工技术中最为成熟的技术之一。三维激光切割应用最广泛的领域是汽车车身设计及制造，主要用来开发新车型、在线切割、变形车...
内容介绍
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摘 要
激光切割以其切割范围广，切割速度高，切缝窄，切割质量好，热影响区小，加工柔性大等优点在现代工业中得到了极为广泛的应用。与传统的剪切、冲切、氧乙炔和等离子切割相比，具有明显的优势。激光切割技术以成为激光加工技术中最为成熟的技术之一。
三维激光切割应用最广泛的领域是汽车车身设计及制造，主要用来开发新车型、在线切割、变形车生产。另外，三维激光切割技术还广泛应用在航天航空、模具制造、雕刻、石油工业等行业之中。
本文首先介绍了激光切割在国内外的研究现状及发展趋势，同时论述了课题选题的背景及研究的目的和方法，介绍了试验条件，以便探求实用的三维激光切割加工工艺参数。
本文介绍了激光切割的基本原理、主要分类及加工特点，详细分析了激光切割质量的影响因素，还介绍了激光切割加工的工艺过程。从理论上和大量的试验结果中，深入分析研究了激光切割中入射角对切割质量的影响，还用实例说明了激光切割三维空间曲线的一些问题。
最后对三维激光切割作出了一些研究展望。
关键词：激光切割，三维切割，工艺参数，切割质量
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 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1引言 1
1.2激光切割技术研究现状及发展趋势 2
1.2.1 国外研究现状 3
1.2.2 国内研究现状 4
1.2.3 激光切割技术的发展趋势 6
1.3本课题的选题背景、目的和研究方法 6
1.3.1本课题的选题背景 6
1.3.2本课题的选题目的 7
1.3.3本课题的研究方法 7
2 激光切割技术概述 8
2.1激光切割的基本原理 8
2.2激光切割的主要分类 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 控制断裂切割 11
2.3激光切割的加工特点 11
2.4激光器及参数的选择 14
2.5激光切割质量的影响因素 17
2.5.1激光功率对切割能力和质量的影响 17
2.5.2 激光束的质量 20
2.5.3 辅助气体和喷嘴的影响 24
2.5.4 切割速度的影响 29
2.5.5 焦点位置的影响 31
2.6激光切割的质量评判依据 32
2.6.1 激光切割零件的尺寸精度 32
2.6.2 激光切割的切口质量 32
2.7 课题的试验条件 34
3 激光切割加工工艺过程 37
3.1计算机辅助工艺设计 37
3.1.1 实验材料 37
3.1.2 加工尺寸 37
3.1.3 工艺过程 37
3.2三维激光切割工艺过程 41
3.3激光切割安全 43
3.3.1 激光对人体的危害 43
3.3.2 激光切割的安全防护 44
4 三维激光切割的工艺研究 45
4.1 入射角对切割质量的影响 45
4.1.1 引言 45
4.1.2 实验 46
4.1.3 实验结果与分析 46
4.1.4 结论 50
4.2激光切割三维空间曲线 50
4.2.1 激光切割三维空间曲线的技术难点 50
4.2.2 激光切割空间曲线的主要思路 51
4.2.3 三维空间曲线的切割步骤和应用实例 51
5 总 结 53
5.1 主要结论 53
5.2 研究展望 54
致 谢 56
参 考 文 献 57
附录A：程序（部分） 58
附录B：工件三维模型 59
激光切割以其切割范围广，切割速度高，切缝窄，切割质量好，热影响区小，加工柔性大等优点在现代工业中得到了极为广泛的应用。与传统的剪切、冲切、氧乙炔和等离子切割相比，具有明显的优势。激光切割技术以成为激光加工技术中最为成熟的技术之一。
三维激光切割应用最广泛的领域是汽车车身设计及制造，主要用来开发新车型、在线切割、变形车生产。另外，三维激光切割技术还广泛应用在航天航空、模具制造、雕刻、石油工业等行业之中。
本文首先介绍了激光切割在国内外的研究现状及发展趋势，同时论述了课题选题的背景及研究的目的和方法，介绍了试验条件，以便探求实用的三维激光切割加工工艺参数。
本文介绍了激光切割的基本原理、主要分类及加工特点，详细分析了激光切割质量的影响因素，还介绍了激光切割加工的工艺过程。从理论上和大量的试验结果中，深入分析研究了激光切割中入射角对切割质量的影响，还用实例说明了激光切割三维空间曲线的一些问题。
最后对三维激光切割作出了一些研究展望。
关键词：激光切割，三维切割，工艺参数，切割质量
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 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1引言 1
1.2激光切割技术研究现状及发展趋势 2
1.2.1 国外研究现状 3
1.2.2 国内研究现状 4
1.2.3 激光切割技术的发展趋势 6
1.3本课题的选题背景、目的和研究方法 6
1.3.1本课题的选题背景 6
1.3.2本课题的选题目的 7
1.3.3本课题的研究方法 7
2 激光切割技术概述 8
2.1激光切割的基本原理 8
2.2激光切割的主要分类 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 控制断裂切割 11
2.3激光切割的加工特点 11
2.4激光器及参数的选择 14
2.5激光切割质量的影响因素 17
2.5.1激光功率对切割能力和质量的影响 17
2.5.2 激光束的质量 20
2.5.3 辅助气体和喷嘴的影响 24
2.5.4 切割速度的影响 29
2.5.5 焦点位置的影响 31
2.6激光切割的质量评判依据 32
2.6.1 激光切割零件的尺寸精度 32
2.6.2 激光切割的切口质量 32
2.7 课题的试验条件 34
3 激光切割加工工艺过程 37
3.1计算机辅助工艺设计 37
3.1.1 实验材料 37
3.1.2 加工尺寸 37
3.1.3 工艺过程 37
3.2三维激光切割工艺过程 41
3.3激光切割安全 43
3.3.1 激光对人体的危害 43
3.3.2 激光切割的安全防护 44
4 三维激光切割的工艺研究 45
4.1 入射角对切割质量的影响 45
4.1.1 引言 45
4.1.2 实验 46
4.1.3 实验结果与分析 46
4.1.4 结论 50
4.2激光切割三维空间曲线 50
4.2.1 激光切割三维空间曲线的技术难点 50
4.2.2 激光切割空间曲线的主要思路 51
4.2.3 三维空间曲线的切割步骤和应用实例 51
5 总 结 53
5.1 主要结论 53
5.2 研究展望 54
致 谢 56
参 考 文 献 57
附录A：程序（部分） 58
附录B：工件三维模型 59
