上海交通大学机械与动力工程学院， 上海 200240
三维激光切割头空间位姿变化的平顺性直接影响机床切割效率、安全和稳定性。建立了三维激光切割机五轴联动运动学模型，分析切割轨迹刀位点几何信息转换为机床五个运动轴空间坐标的可选值。结合B和C旋转轴运动部件间的摩擦力、质量和转动惯量，建立相邻刀位点间的旋转轴旋转运动耗能模型。将完整切割环上旋转轴运动最低总耗能作为优化目标，通过Dijkstra最小路径优化算法，获得完整切割环上的最佳切割方式。通过实例分析，该方法可避免B和C轴瞬间摆动过大情况，提高了切割头运动的平顺性。
激光技术 三维激光切割 运动学模型 耗能 路径优化
湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室,湖南 长沙 410082
针对采用CO2激光和三维(3D)激光切割机切割镀锌钢车身覆盖件时,上、下坡和转角处易发生碰撞和过烧等问题,提出相应改进措施。通过添加工艺点,调整切割头方向,使其偏离法线方向一个角度可以消除碰撞。实验发现,为获得切缝质量好、切割精度高及热影响层小的3D切割工件,应尽可能使切割头位姿改变时光束入射角小于20°。通过降低激光功率、采用脉冲激光并减小占空比或采用空气作为辅助气体等能有效避免上、下坡和转角处切割时产生过烧。同时,从切缝宽度、切割面粗糙度、切割面波纹及热影响层宽度等方面对3D切割工件质量进行了评定。
激光技术 三维激光切割 车身覆盖件 过烧 激光工艺参数 切割质量
1 华中科技大学国家模具技术重点实验室,武汉 430074
2 华中科技大学激光技术国家重点实验室 武汉 430074
研究了空间曲率半径对管材激光螺旋切割后切割质量指标的影响。当管径不变、螺距增大时，随着空间曲率半径的增加，切缝宽度、热影响区宽度及切口横截面半垂直度增大，切口表面粗糙度减小。热积累和预热效应是造成上述现象的主要原因。
空间曲率半径 三维激光切割 螺旋线 激光切割质量
华中理工大学材料科学与工程系, 武汉 430074
从提高平面激光切割质量的方法、激光切割表面条纹形成的不同解释、二维和三维激光切割的区别三个方面对激光切割的研究现状进行了综述。最后说明了激光切割研究目前存在的问题及应采取的措施。
激光切割 激光切割质量 三维激光切割
