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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