三維激光切割機加工的質量優劣是指切割尺寸精度高低和切割表面質量的好壞,切割表面質量一般以一下指標衡量:

1. 切口寬度及切口表面粗糙度;

2. 熱影響區的寬度;

3. 切口斷面的波紋;

4. 切口斷面或下表面有無掛渣。

影響激光切割表面質量的主要因素有:

1. 切割用激光

       三維激光切割機加工時所需功率由材料的性質和切割機理決定,切割反射率高、導熱性好及熔點高的材料,需較大的激光功率和功率密度。對于汽化切割,所需功率最大,熔化切割次之,反應融化切割則最小。激光應有高的光束質量。激光切割是基于熱效應的加工,為得到高的功率密度和精細切口,聚焦光斑直徑要??;同時,為保證沿不同方向切割時的質量的一致性,激光束應有良好的繞光軸旋轉對稱性和圓偏振性以及高的發射方向穩定性,以保證聚焦光斑位置穩定不變?,F代激光器還應具備連續和高重復輸出、快速切換功能,以保證復雜輪廓的高質量切割。

2. 聚焦透鏡與板材厚度

     透鏡焦距根據被切材料厚度選取,兼顧聚焦光斑直徑和焦深。材料厚,焦距宜大。聚焦光斑位置應靠近工件表面,一般使焦點落在板材 上表面偏下約1/3板厚處。

3. 氣流與噴嘴

       激光切割中氣流具有吹除熔融材料、保護聚焦透鏡甚至提供部分切割能量的作用。氣體壓力、流量是影響切割質量的重要因素,壓力過低,吹不走切口處的熔融材料;過高,易在工件表面形成渦流,反而削弱了氣流去除熔融材料的作用,氣體有冷卻作用,會從切割區帶走一部分能量。實踐證明,不同機構的噴嘴對切割也會產生不同的影響。

4. 切割速度

       切割速度取決于激光的功率密度和被切材料的熱物理性質及其厚度等。對于一定的切割條件,有一合理的切割速度范圍,切割速度過高,切口清渣不盡,甚至切不透u;切割速度太低,則材料過燒,切口寬度和熱影響區大。

5. 切割軌跡

       對于復雜輪廓或具有拐點的零件的切割,由于加速度的變化,容易使拐點處過熱熔化而形成塌角,因而合理的切割軌跡是避免這一現象的有效辦法之一。