大型激光切割加工焦点位置误差原因

在大型激光切割加工过程中，产生焦点和被加工对象表面之间相对位置发生变化的因素很多，被加工工件表面凸凹不平、工件装夹方式、机床的几何误差以及机床在负载力下的变形、工件在加工过程中的热变形等都会造成激光焦点位置和理想给定位置（编程位置）发生偏差。 有些误差（如机床的几何误差）具有规律性，可以通过定量补偿方法进行补偿，但有些误差为随机误差，只能通过在线检测和控制来消除，这些误差是： 1、工件几何误差 激光切割的对象为板材或覆盖件型零件，加工对象表面具有起伏不平，且在切割过程中的热效应的影响也会产生薄板零件的表面变形，对于激光加工，覆盖件在压制成型过程中也会产生表面的不平，所有这些，都会产生激光焦点与被加工对象表面的位置与理想位置发生随机变化。 2、工件装夹装置产生的误差 大型激光切割加工的工件是放在针状工作台上，由于加工误差、长时间与工件之间的磨损和激光的烧伤，针床会出现凸凹不平，这种不平也会产生薄钢板和激光焦点之间的位置的随机误差。

激光切割加工的问题和解决方式

激光切割加工作为一种优异的材料切割手段，激光加工因材料浪费少、在规模化生产中成本效应明显、对加工对象具有很强的适应性等优势，被越来越为钣金生产者所接受。 在实际作业过程中，激光切割加工在厚板加工中穿孔时间占很大比重，各激光厂商纷纷开发了快速穿孔的技术，较为有代表性的是高能穿孔（炸孔），这种方法的优点是速度快，缺陷是不仅影响对小形状的加工，穿孔时注入的巨大能量使板材温度升高进而影响接下来的整体切割过程。而用小功率脉冲进行穿孔的话，时间很长，会导致切割的效率下降和单位成本的提高。 针对激光切割的这一问题，可以利用占空比小的高峰值脉冲激光，辅以喷射在材料表面上的不燃油以清除开孔边缘附着物，控制脉冲的合理频率边冷却边穿孔。其特点是相对炸孔虽然时间稍长，但穿出的孔径小且开孔边缘无附着物以及入热较低，便于接下来的正常切割加工，相比普通穿孔则效率提高了4倍。