三维五轴激光切割技术及应用发展趋势

三维激光切割机是使用U形管激光头的激光切割机，可以在立体的加工对象上，进行各种工艺所需的加工。三维激光切割机，可以在任意一个面上进行工作，无需人工掉正角度。

伴随三维五轴激光切割技术越来越先进及进步，性能及功能越来越强大，技术发展趋势如下：

1.高精度、高速度、高柔性

尽管受到“热(光)加工”方式的限制，激光切割的精度跟数控铣等其他数控加工方式相比还有一些差距，但这并不影响其应用，其精度可以通过提高设备性能和选择适当的工艺参数等方式获得提高。在速度方面，虽然激光切割速度每分钟可达几米甚至十几米，但在大批量生产中，则不及金属冲压模具，为了提高生产效率，必须提高机床加工速度，不过在实际的正常速度运动下，如果速度过高，在实现加、减速和变换运动方式时，加速度势必很大，则可能产生很大的惯性力，所以既要获得高速又要减小惯性力，就要尽量减少运动部分的质量。

2.低成本

鸿镭激光三维激光切割机广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金装饰、健身器材、金属对外加工服务等各种制造行业，尤其在汽车零部件加工中有着其他切割机无法匹敌的优势，如汽车车身设计与制造，大大降低模具开发的投资风险，主要用来开发新车型、在线切割、变形车生产，例如切割样车零件，车身覆盖件的切孔、修边，切割方向盘孔、车身挡风板、车顶盖支架孔、安全气囊部件、液压成型部件等。只有设法降低设备成本，掌握其核心技术，该技术才能大规模应用于汽车、航天航空制造等领域。

3.智能化

三维激光切割中，不仅仅要考虑激光光轴的位姿、离焦量等因素，有时候还会出现工件或夹具跟激光头产生干扰或碰撞问题，对于切割轨迹的输入，技术比较成熟的做法是示教，其缺点是费时费力而且精度不高。三维零件在加工之前往往有特定形状且不规则，实际上由于重力等因素影响，其形状可能跟原先设计有一定出入，所以三维零件的激光加工要实现CAD直接到CAM这一步尚需时日。

4.高集成化

由于单台激光设备一般都价格昂贵，所以功能多样化一直是激光设备发展的一个方向。现在一般三维激光设备上都没有较为成熟的集成切割、焊接、表面处理等多种激光加工手段。虽然有些设备既能切割也能焊接或打孔等，但是会侧重其中一种加工方式，弱化其它功能。由于各种加工方式对设备的要求不一样，其配套设施就有很大不同，对于工厂来讲，基本上都是专机专用。“高集成化”是一个相对概念，一台设备上不可能集成太多的加工方式，各加工方式所配备的装置集成到一起容易互相干扰，而且这些装置因其专用性很强，集成后价格更为昂贵。

应用发展趋势

三维五轴激光切割机成为汽车生产工序上不可替代的工序，随着越来越多的车型采用热成形技术，越来越多的三维五轴激光切割机进入汽车生产线。

汽车零部件的钣金覆盖件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门还有底盘件的元宝梁、控制臂、后桥等等往往需要三维的切割，包括修边和冲孔等。

材料适用范围。适用于不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、镀锌钢板、镍钛合金、铬镍铁合金、铝、铝合金、钛合金、铜等金属材料。 广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。

三维激光切割机广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。