复合激光加工系统探讨

将激光切割和焊接复合在一起的新型激光头适用于光纤连接的、集成有激光射束控制的3D激光加工机床，可利用同一激光头完成激光切割和焊接两项工作，能够缩短生产加工工时，提高机床使用的灵活性和准确性。

　　在过去的几年里，大功率的沙本激光和纤维激光器为三坐标激光加工技术赢得了丰厚的利润。这些激光的优点在于：利用光纤实现了灵活的激光射束控制，有着很高的激光光束质量、很高的电-光学的激光器效率、很好的脉冲调制能力和较小的体积，从而降低了设备的投资。若再利用激光器复合加工的性能优点，即使用同一激光器完成激光切割和激光焊接两项任务时，可在3D激光金属加工中大大缩短生产加工工时、提高激光加工工艺技术的灵活性和加工精度。

　　工艺改进

　　当激光切割和激光焊接两种激光工艺技术结合在一起后，在激光器工作距离变化的工况下，激光能量在放大工件的激光加工窗口时有着重要的意义。细长的激光射束聚焦区域中强大的激光能量能在很小的激光器间距情况下准确地切割出非常细小的割缝，就像利用同一激光器在较大的间距下进行高质量的焊接一样，甚至无需转换激光器的聚焦位置。

　　这种复合激光器的一种变形形式适合于采用光缆连接的、带有激光射束控制系统的3D激光加工机床。其改进了的结构设计也大大提高了3D激光加工系统的性能。另外，它还配备了可编程控制的主动式激光模块控制系统，在整个激光加工速度的范围内有着很高的加工质量。本文介绍的轿车B立柱激光加工实例就是这种新型3D复合激光器的典型应用。

　　在同一机床但不更换激光器的情况下完成激光焊接和激光切割两种加工能够给用户带来很多的好处。这种工艺方法的关键是复合式的激光器，一种能够自动地、快速进行激光保护气体、流量转换的和焦距、激光头焦距以及激光功率和激光器进给速度转换的复合式激光器。这种所谓的自动“激光喷嘴”能够输出激光切割和激光焊接所需的保护气体，同时也能有效地使用Cross-Jets进行光学系统的保护。

　　因此，集成化的生产工艺能够减少机床设备的负荷，灵活且经济的变形加工方式以及减少生产设备操作的负担，零部件的定位和固定等都在节约整个生产加工费用方面发挥了重要作用。不变的TCP工具中心点校零技术，在工件装夹中的配置和最佳工艺流程选择的自由度都保障了极高的精度和极小的公差。在利用复合激光器进行焊接前的准备时，就可以省略传感器支持的坡口加工了。 

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