切割技術不斷改進，而光纖激光切割成為目前本行業最前進的技術之一。光纖激光切割技術僅在近幾年內出現卻以高的電光轉化效率，和低的使用成本和維護費用，受到了越來越多人的青睞。本文將著重分析光纖激光薄板切割的關鍵因素……

        1.引言

　　1.1激光技術現狀

　　近年來，激光技術在我國飛速發展，特別是低碳環保概念的推廣，光纖激光以高的電光轉化效率，和低的使用成本和維護費用，受到了越來越多人的青睞。激光技術在我國工業加工領域得到日益廣泛的應用，它具有切割速度快，切口寬度窄，實用范圍廣，精度高等諸多優勢。激烈的市場競爭，使大家對激光切割質量更加關注。

　　1.2影響激光切割質量的因素

　　由上圖我們可以清除的看到激光切割加工過程非常復雜，影響因素有很多，如果控制不當，其切割精度和質量將會受到很大的影響。如何能夠準確，快速，有效的把握好影響光纖切割質量的關鍵因素，顯得十分重要。

　　1.3激光切割原理

　　激光切割是利用聚焦鏡將準直好的激光束聚焦在切割材料表面，將高能量密度的激光束注入到材料表面，使材料熔化或汽化，同時與激光束同軸的壓縮氣體由噴嘴噴出，將熔化或汽化的材料由切口底部吹出。然后經過控制平臺的運動，形成切割軌跡，得到所需的圖形。

　　2光纖激光薄板切割工藝研究

　　2.1實驗思路及方法

　　實驗設備

　　實驗設備包括激光加工工業級平臺，其重復定位精度為+/-0.01mm，調高采用高精密自動跟蹤電容式調高器，以及高倍光學顯微鏡及粗糙度測試儀，實驗的激光器采用上海飛博激光科技有限公司生產的MARS 500w的單模激光，纖徑為20um。CW模式平均功率為500w，在QCW調制脈沖模式下，峰值功率可達到1000w。

　　本次不銹鋼切割實驗采用QCW連續切割，經過準直和聚焦后光斑直徑約為33um，切割圖形為20mm*20mm方形，為避免激光切口處對切割橫截面的影響，該實驗加入了5mm的引入線和2mm的引出線。

　　2.2實驗方法

　　由光纖激光產生的一定功率和能量密度的連續激光，通過準直，聚焦等光學系統垂直作用在碳鋼板上，在輔助切割氣體N2的幫助下，形成熔渣，并把熔渣排除后形成割縫，然后經過控制平臺的運動，形成切割軌跡，得到所需的圖形。用高倍光學顯微鏡觀察切割表面質量并作出樣品評估。通過粗糙度儀測得切割截面的粗糙度RZ值填到C9一欄中。對整個實驗過程進行全因子數據分析，找到主效應變量，并尋找切割參數方向。

　　2.3實驗設計

　　全因子實驗設計也叫做析因設計,就是實驗中所涉及到的全部實驗因素的各水平全面組合形成不同的實驗條件,每個實驗條件下進行兩次或兩次以上的獨立重復實驗。全因子實驗設計的優點是所獲得的信息量很多,可以準確地估計各實驗因素的主效應的大小,還可估計因素之間各級交互作用效應的大小;其缺點是所需要的實驗次數最多,因此耗費的人力、物力和時間也較多,當所考察的實驗因素和水平較多時,研究者很難承受。所以本次實驗的啟動參數是以一組經驗參數開始的，在本次實驗中以下參數是保持不變的：準直和聚焦光學系統，噴嘴的直徑，激光功率，切割高度和切割輔助氣體的種類。在上述條件不變時，研究切割速度，切割氣體N2的氣壓，離焦量和焦點位置四組參數因子對切割質量的影響。

　　圖1 切割因素變量