三維激光加工技術的發展趨勢

　　盡管三維激光設備成本高、一次性投資大，但三維激光技術勢必在我國制造業中發揮越來越大的作用，而且三維激光加工技術在我國還有很多地方值得繼續深入研究和發展。

　　1.高精度、高速度、高柔性

　　盡管受到“熱(光)加工”方式的限制，激光切割的精度跟數控銑等其他數控加工方式相比還有一些差距，但這并不影響其應用，其精度可以通過提高設備性能和選擇適當的工藝參數等方式獲得提高。在速度方面，雖然激光切割速度每分鐘可達幾米甚至十幾米，但在大批量生產中，則不及金屬沖壓模具，為了提高生產效率，必須提高機床加工速度，不過在實際的正常速度運動下，如果速度過高，在實現加、減速和變換運動方式時，加速度勢必很大，則可能產生很大的慣性力，所以既要獲得高速又要減小慣性力，就要盡量減少運動部分的質量。

　　2.低成本

　　激光設備昂貴的原因在于首先是激光器的價格不非，目前我國自研的激光器其光學模式很難達到基模，不能勝任三維切割，大部分仍需進口，華俄的三維激光切割設備就是采用的進口IPG光纖激光器;其次我國目前還未掌握制造三維激光設備的核心技術(如切割頭);再次，對于加工軟件的研究及開發也不是很多。只有設法降低設備成本，掌握其核心技術，該技術才能大規模應用于汽車、航天航空制造等領域。

　　3.智能化

　　三維激光切割中，不僅僅要考慮激光光軸的位姿、離焦量等因素，有時候還會出現工件或夾具跟激光頭產生干擾或碰撞問題，現在某些軟件能使機床實現半自動或全自動的干涉避讓(比如Tebis的五軸激光切割模塊)。對于切割軌跡的輸入，技術比較成熟的做法是示教，其缺點是費時費力而且精度不高。三維零件在加工之前往往有特定形狀且不規則，實際上由于重力等因素影響，其形狀可能跟原先設計有一定出入，所以三維零件的激光加工要實現CAD直接到CAM這一步尚需時日。

　　4.高集成化

　　由于單臺激光設備一般都價格昂貴，所以功能多樣化一直是激光設備發展的一個方向。現在一般三維激光設備上都沒有較為成熟的集成切割、焊接、表面處理等多種激光加工手段。雖然有些設備既能切割也能焊接或打孔等，但是會側重其中一種加工方式，弱化其它功能。由于各種加工方式對設備的要求不一樣，其配套設施就有很大不同，對于工廠來講，基本上都是專機專用。“高集成化”是一個相對概念，一臺設備上不可能集成太多的加工方式，各加工方式所配備的裝置集成到一起容易互相干擾，而且這些裝置因其專用性很強，集成后價格更為昂貴。

　　5.理論研究

　　由于激光切割的復雜性，目前還沒有比較完整的三維切割模型。對于激光加工來講，建立激光切割工藝參數數據庫及專家系統是必不可少的。