关于CO2激光切割机工业应用及技术介绍（一）：
　　CO2激光切割的几项枢纽技术是光、机、电一体化的综合技术。
　　激光束的参数、机器与数控系统的机能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。特别是对于切割精度较高或厚度较大的零件,必需把握和解决以下几项枢纽技术：
　　1、焦点位置控制技术：
　　激光切割的长处之一是光束的能量密度高,一般>10W/cm2。因为能量密度与4/πd2成正比,所以焦点光斑直径尽可能的小,以便产生一窄的切缝；同时焦点光斑直径还和透镜的焦深成正比。聚焦透镜焦深越小,焦点光斑直径就越小。但切割有飞溅,透镜离工件太近轻易将透镜损坏,因此一般大功率CO2激光切割产业应用中广泛采用5〃~7.5〃??(127~190mm)的焦距。实际焦点光斑直径在0.1~0.4mm之间。对于高质量的切割,有效焦深还和透镜直径及被切材料有关。例如用5〃的透镜切碳钢,焦深为焦距的+2%范围内,即5mm左右。因此控制焦点相对于被切材料表面的位置十分重要。顾虑到切割质量、切割速度等因素,原则上<6mm的金属材料,焦点在表面上；>6mm的碳钢,焦点在表面之上；>6mm的不锈钢,焦点在表面之下。详细尺寸由实验确定。
　　在产业出产中确定焦点位置的简便方法有三种：
　（1）打印法：使切割头从上往下运动,在塑料板长进行激光束打印,打印直径最小处为焦点。
　（2）斜板法：用和垂直轴成一角度斜放的塑料板使其水平拉动,寻找激光束的最小处为焦点。
　（3）蓝色火花法：去掉喷嘴,吹空气,将脉冲激光打在不锈钢板上,使切割头从上往下运动,直至蓝色火花最大处为焦点。
对于飞行光路的切割机,因为光束发散角,切割近端和远端时光程是非不同,聚焦前的光束尺寸有一定差别。入射光束的直径越大,焦点光斑的直径越小。为了减少因聚焦前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,海内外激光切割系统的制造商提供了一些专用的装置供用户选用：
　（1）平行光管。这是一种常用的方法,即在CO2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端聚焦前光束尺寸接近一致。
　（2）在切割头上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面间隔（stand off）的Z轴是两个相互独立的部门。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端F轴也同时移动,使光束聚焦后光斑直径在整个加工区域内保持一致。如图二所示。
　（3）控制聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。若聚焦前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变聚焦曲率使焦点光斑直径变小。
　（4）飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增加时使补偿光路缩短；反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。

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