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第一章激光加工技术绪论 1

第一节 激光原理及其特性 1

一、激光产生的背景 1

二、激光产生原理 2

三、激光的特性 3

四、激光加工的特点 4

第二节 激光加工技术概述 5

一、激光加工技术的应用 5

二、激光加工技术的发展 5

第三节 激光切割技术概述 7

一、激光切割技术的特点 7

二、激光切割技术的应用及发展 8

第四节 其他常见激光加工技术简介 10

一、激光焊接技术 10

二、激光打标技术 13

三、激光打孔技术 14

四、激光雕刻技术 15

五、激光表面加工技术 16

六、激光快速成型 22

七、激光弯曲 23

第二章 激光加工技术基础 24

第一节 激光加工用激光器 24

一、激光器的基本构成 24

二、CO2激光器 26

三、Nd ： YAG激光器 29

四、准分子激光器 32

五、半导体激光器 34

六、光纤激光器 35

七、飞秒脉冲激光器 36

八、高功率CO激光器 38

九、激光器的选择 38

第二节 激光加工成套设备系统 40

一、激光加工机床 40

二、激光加工成套设备系统及国内外主要生产厂家 45

第三节 激光加工用光学系统 46

一、激光光学元件 46

二、光学聚焦系统 48

三、光学匀光系统 51

四、光学导光系统 54

第四节 激光束参量测量 56

一、激光束功率、能量参数测量 56

二、激光束模式测量 57

三、激光束束宽、束散角及传播因子测量 58

四、激光束偏振态测量 59

五、激光束的光束质量及质量因子M 2的概念 60

第五节 激光与材料的交互作用机理 61

一、激光与材料相互作用的几个阶段 61

二、影响激光与材料作用的因素 62

第三章 激光切割技术原理及特点 75

第一节 激光切割分类及其与其他切割方法比较 75

一、激光切割的概念 75

二、激光切割的分类 75

三、激光切割与其他切割方法性能比较 78

第二节 激光切割机理 79

一、激光切割时切口的形成 80

二、激光切割过程中的能量分析 82

三、激光切割过程温度场的数学模型 85

第三节 激光切割的主要特点 88

第四节 三维激光切割及其关键技术 91

一、三维激光切割简介 91

二、三维激光切割的特点 92

三、三维激光切割关键技术 93

第五节 激光切割设备 95

一、激光切割设备的组成 95

二、激光切割用激光器 97

三、激光切割用割炬 100

四、激光切割设备的技术参数 104

第四章 激光切割工艺分析 110

第一节 激光切割特性分析 110

一、激光切割的类型 110

二、激光切割的特性 111

第二节 激光切割控制的难点 113

一、切缝宽度 113

二、切割面的粗糙度 113

三、熔渣在切口中的流动及熔渣粘附 114

四、切割速度 114

五、焦点位置 115

第三节 影响激光切割的软件因素 115

一、打孔点位置的确定 116

二、辅助切割路径的设置 116

三、激光束半径补偿和空行程处理 117

四、激光切割优化排样 118

五、结合零件套排问题的路径选取 118

六、考虑热效应对路径的影响 119

第四节 激光切割钢板的若干工艺问题分析 120

一、激光切割穿孔工艺 120

二、切割加工小孔变形情况的分析 120

三、激光切割钢板时穿刺点的选择 121

第五节 常用工程材料的激光切割 122

一、金属材料切割 122

二、非金属材料切割 127

三、复合材料切割 131

第五章 激光切割质量评价及影响因素 132

第一节 激光切割的尺寸精度评价 132

第二节 激光切割的切口质量评价 133

一、切口宽度 133

二、切割面粗糙度 134

三、切割面倾斜角 134

四、热影响区 135

五、粘渣 136

第三节 影响激光切割质量的因素 137

一、激光功率对切割能力和质量的影响 138

二、激光束的质量 140

三、辅助气体和喷嘴的影响 145

四、切割速度的影响 150

五、焦点位置的影响 151

第四节 三维激光切割质量的评定 153

一、挂渣 154

二、切缝宽度 154

三、切割面粗糙度 154

四、切割面波纹 155

五、切口热影响层 155

第五节TRUMPF激光切割质量评估 155

一、毛刺 156

二、割缝 157

三、蚀损 158

四、标准粗糙度 159

五、切割锋线滞后 161

六、垂直度和倾斜度公差 162

七、评估表 163

第六节 激光切割的现状、存在的问题及安全防护 164

一、激光切割的现状 164

二、激光切割存在的问题 164

三、激光切割的安全防护 165

第六章激光切割的实践应用 167

第一节 激光切割金属板材关键技术及应用实例 167

一、激光切割板材的关键技术 167

二、激光切割金属材料时板厚与切割速度的关系 170

三、激光切割金属板材实例分析 172

四、激光切割金属板材在实践中的应用 176

第二节 激光切割在造船工业的应用 188

一、造船切割方法的发展和现状 188

二、造船工业中激光切割应用 190

第三节 三维激光切割在汽车制造中的应用 191

一、三维激光切割应用概况 191

二、复杂工件的三维激光切割 191

三、三维激光切割在汽车制造中的应用 194

四、三维激光切割应用实例——轿车覆盖件加工 196

五、车身覆盖件三维激光切割特殊工艺分析 198

第四节 光纤激光器及其在激光切割中的应用 199

一、光纤激光器简介 199

二、光纤激光切割技术应用 202

三、光纤激光器的发展前景 203

第七章激光切割故障信息及故障排除 207

第一节CNC及驱动故障处理 207

一、CNC及与激光切割相关的故障及处理方法 207

二、控制及驱动系统故障信息与处理 209

第二节 激光器故障处理 209

第三节 水冷机故障处理 213

一、常见故障及其处理 213

二、疑难故障处理 214

第四节 空压机故障处理 215

第五节 交换工作台故障处理 216

第六节 激光切割中常见问题分析及解决措施 216

一、切不透 216

二、切割封闭线的起点和终点不重合 217

三、激光能量不足 217

四、切割件穿孔点位置没切透而后面切透 218

五、切圆成椭圆、切方形成平行四边形 218

六、切割时工作台跳动且位置大致固定 218

七、其余问题及解决方案 219

第七节 激光切割设备的维护 219

附录 221

附录1激光切割中常用材料切割规范 221

附录2常见激光器种类及其典型技术参数 222

附录3 500 W固体激光器的切割参数 223

附录4国内主要大功率激光加工设备制造企业名录 225

附录5国外主要大功率激光设备制造企业名录 226

参考文献 227