激光切割加工过程中焦点位置出现误差的原理

在激光切割加工厂家在加工过程中，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，这些因素可能造成激光焦点位置和理想给定位置发生偏差。这些误差有些是具有规律性，可以通过定量补偿方法进行补偿，但一些误差为随机误差，只能通过在线检测和控制来消除。 1、工件几何误差 激光切割的对象为板材或覆盖件型零件，由于各种因的影响，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 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。 3、编程产生的误差 在激光切割加工过程中，电动推杆复杂曲面上的加工轨迹是通过直线、圆弧等拟合的，这些拟合曲线和实际曲线存在一定误差，这些误差使得实际焦点和加工对象表面的相对位置和理想编程位置产生一定误差。而有些示教编程系统也会引入一些偏差。

激光切割表面粗糙度主要取决于下列三个方面：

①切割系统的固有参数，如光斑模式、焦距等; ②切割过程中可调节的工艺参数，如功率大小、切割速度、辅助气体类型和压力等;③加工材料的物性参数，如对激光的吸收率、熔点、熔融金属氧化物黏度系数、金属氧化物表面张力等。此外，加工件的厚度也对激光切割表面质量有很大的影响。相对而言，金属工件的厚度越小，切割表面粗糙度等越高。 要获得较好的表面质量等，对激光功率、切割速度等工艺参数进行多次优化处理。 一般而言，对具有相同特征性和厚度的材料，工艺参数有一组佳切割工艺参数。也将得出不同的切口表面质量。金属材料的熔点低、导热系数大、熔融物黏度系数小、金属氧化物表面张力小，激光切割时易于获得较高的表面质量。 激光切割平板时，易于测量表面质量，但在进行加工或切割一些复杂图案时，就很难对其进行直接的测量，只能借助优化试验参数来对其表面质量进行控制。因此，为便于实现自动化切割，应建立起外在优化参数与表面质量等的对应关系。