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。

激光切割与其他热切割方法比较

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料熔化、汽化、烧蚀或燃点，同时借助与光束同轴的气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割与其他热切割方法相比较，具体优势可概括为如下几个方面： 切割：由于激斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。①激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割件的尺寸精度可达±5mm。②切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为后一道工序，机械，部件可直接使用。③材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。 切割效率高：由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有多台数控工作台，整个切割过程可以实现数控。操作时，改变数控程序，就可适用不同形状件的切割，既可进行二维切割，又可实现三维切割。 切割速度快：用功率为12W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达15p效/min;切割5mm厚的聚树脂板，切割速度可达3p效/min。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装<夹具，又节省了上、下料的辅助时间。