一、激光切割的原理

   激光切割是由电子放电作为供给能源，通过 He、N 2 、CO 2 等混合气体为激发媒介，利用反射镜组聚焦产生激光光束，从而对材料进行切割。

   激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下，激光发生器内产生出特定模

式和类型的激光，经过光路系统传送到切割头，并聚焦于工件表面，将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下，切割头按照预定路线运动，从而切割出各种形状的工件。

图1：激光切割示意图

二、机床结构

   SLCF-X15×40F数控激光切割机是意大利普瑞玛（PRIMA）工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机，加工板材尺寸为1500×4000毫米，配有交换工作台。

（一）  该机型的主要特点如下：

·悬臂式开式结构，可从三个方向上下料，人机接近性极好，可放置超长超宽的板材。

·可移动式切割工作台与主机分离，柔性大。可加装焊接、切管等功能。

·精密传动部件不在切割区域内，防护容易，也不会由于工作台及床身切割热变形影响机床的精度。

·从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差，避免了横梁的扭动，使得光路稳定，切割精度提高。

·配有高速的Z轴系统，同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等，大大提高了加工效率。

·新型的PM—400V2.0智能化编程软件，具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高效穿孔、尖角处理等功能。

·具有先进的多腔分室除尘系统，比单纯的抽风系统除尘效果更高。

（二）机床的结构主要由以下几部分组成：

1 、床身

全部光路安置在机床的床身上，床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具，通过特殊的设计，消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。机床底部分成几个排气腔室，当切割头位于某个排气室上部时，阀门打开，废气被排出。通过支架隔架，小工件和料渣落在废物箱内。

2 、工作台

移动式切割工作台与主机分离，柔性大，可加装焊接、切管等功能。配有两张1.5米×4米的工作台可供交换使用，当一个工作台在进行切割加工的同时，另一张工作台可以同时进行上下料操作，有效提高工作效率。两个工作台可通过编程或按钮自动交换。工作台下方配有小车收集装置， 切割的小料及金属粉末会集中收集在小车中。

3 、切割头

是光路的最后器件， 其内置的透镜将激光光束聚焦， 标准切割头焦距有 5 英寸和 7.5 英寸(主要用于割厚板)两种。良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关，本机切割头使用德国PRECITEC公司生产的非接触式电容传感头，在切割过程中可实现自动跟踪与修正工件表面与喷嘴的间距，调整激光焦距与板材的相对位置，以消除因被切割板材的不平整对切割材料造成的影响。自动找准材料的摆放位置（红光指示器） 。

4 、控制系统

控制系统包括数控系统（集成可编程序控制器PLC） 、电控柜及操作台。PMC-1200数控系统由32位CPU控制单元、数字伺服单元、数字伺服电机、电缆等组成，采用全中文才做界面，10.4"彩色液晶显示器，能实现机外编程计算机与机床的控制系统进行数据传输通讯（具有232接口） ，具有加速、突变限制；具有图形显示功能，可对激光器的各种状态进行在线和动态控制功能。

5 、激光控制柜

控制和检查激光器的功能，并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式。

6 、激光器

采用原装进口德国ROFIN公司SLAB3000W型激光发生器，是目前世界先进的RF激励板式放电的二氧化碳激光器。其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生，激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体，通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动，气体在前后两个热交换器中冷却，以利于高压单元将能量传给气体。

7 、冷却设备

冷却激光器、激光气体和光路系统。

8 、除尘装置

内置管道及风机，改善了工作环境。切割区域内装有大通径除尘管道及大全压的离心式除尘风机，加之全封闭的机床床身及分段除尘装置，具有较好的除尘效果。

9 、供气系统

包括气源、 过滤装置和管路。 气源含瓶装气和压缩空气 （空气压缩机、 冷干机） 。