最近幾年激光技術(shù)得到了快速發(fā)展，已經(jīng)變成一個主流的切割技術(shù)。因為具有較好的切割質(zhì)量與精度，以及無與倫比的加工速度，板材行業(yè)普遍認為激光切割將來極有可能取代沖壓成為主流的鈑金加工技術(shù)。 除了二維切割，近年來3-5軸激光切割機床的銷售也非常火爆，這主要是多軸加工在性能方面具有獨特的優(yōu)勢，對于汽車、航空航天與石油行業(yè)來說，多軸激光切割機床的應用已經(jīng)非常普遍。跟二軸激光切割不同的是，多軸加工對于加工編程的軟件要求更高一些。 板材激光切割系統(tǒng) 激光切割是一種昂貴的加工方法，在目前已知的切割加工中，激光的消耗成本是最高的，而激光加工的優(yōu)點體現(xiàn)的是高效與質(zhì)量，所以提高切割效率與產(chǎn)品質(zhì)量是降低激光加工成本最有效的工具。在實際生產(chǎn)過程中，工程師必須嚴格控制切割機床的加工工藝，牽涉到工藝的關(guān)鍵是材料和加工的軌跡，在材料固定的情況下，加工軌跡是節(jié)約時間、提高效率的最佳方法，因為最佳的程序能節(jié)省加工時間與提高材料的利用率，從而迅速的降低成本。 想要得到最佳的程序最重要的是以下幾個問題: 第一，怎樣盡可能利用最少的材料而不增加加工時間。 最佳的方法是利用自動的任意形狀排樣功能識別個別的零件真實的形狀后，在已固定大小的材料上盡可能的安排好這些零件，這樣的話，高昂的材料費用可以立即節(jié)約很多。 像在板材切割行業(yè)普遍應用的JETCAM Expert CAD/CAM 系統(tǒng)就是采用識別零件圖形邊緣的方法來定義零件，然后采用自動任意排樣功能，將一些小的零件或者不規(guī)則的零件自動填充在一些區(qū)域，以節(jié)約材料。 第二，怎樣處理客戶提供不太理想的CAD文件 DWG，DXF 或 IGES 文件從一個CAD系統(tǒng)里轉(zhuǎn)出來后，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)微小的縫隙存在于交線和園弧中，非常小以至無法用肉眼觀察到，或者是大量的重線，更難以讓人發(fā)覺。而這些對于排樣是一個很麻煩的問題，排樣需要的是封閉的連續(xù)幾何圖形以便自動識別其內(nèi)在與外在輪廓。在這一點上，碰到這種問題，JETCAM軟件將會自動地“清理” 這些文件， 移去哪些另人不愉快的線，不但不會出現(xiàn)任何錯誤縫隙，而且還會調(diào)用“曲線-倒角”功能，大量減少短線的數(shù)量，以產(chǎn)生比較短的程序，減少機器的切割工作量，能得到好的加工效果。 第三，怎樣降低編程過程中出現(xiàn)的工程師經(jīng)驗參差不齊的問題 JETCAM提出了“傻瓜”軟件的概念，系統(tǒng)將所有的工程數(shù)據(jù)儲存于SEKT系統(tǒng)里（工程知識庫Stored Engineering Knowledge Technology縮寫），這樣即使工廠缺乏加工經(jīng)驗豐富的工程師，不熟悉工藝的工程師可以直接調(diào)用這些工藝，從而保證輸出的程序是最佳的。 多軸激光切割系統(tǒng) 多軸切割與板材切割的原理完全不同，首先加工的零件并沒有直接放在機床工作臺上，這就牽涉到一個工件定位夾具的問題。在這一點上， 來自英國Camtek公司的PEPS軟件解決這一問題的方法非常簡單實用。 PEPS使用了一個夾具自動報表，首先為要加工工件設(shè)置參考位置進行固定，確定需要加工的范圍與高度，系統(tǒng)會按這些參數(shù)產(chǎn)生適當?shù)目臻g網(wǎng)格，生成實體輪廓圖形支撐工件，在確定好夾具相應的節(jié)距后，這些實體的夾具會自動生成二維平面圖形，按預先提供的夾具板材大小，生成自動派樣好的圖形文件與NC切割文件。 第二個常見的問題是多軸切割面向的行業(yè)三維零件設(shè)計已經(jīng)完全取代了二維圖紙，客戶提供的都是一些三維零件，而工程師經(jīng)常遇到的問題就是通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進來圖形普遍存在扭曲變形或有很多的碎面，而當前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)標準現(xiàn)狀決定這種狀況很難改變。 而且這些三維圖形的修改還涉及到非技術(shù)層面的管理問題，通常客戶是很難接受需要修改他們提供模型的要求，因為他們擔心這些修改會不符合他們的需要。 PEPS解決這一問題的方法是首先提供大量CAD轉(zhuǎn)換接口，只要客戶采用的是主流CAD三維設(shè)計軟件，PEPS都能直接轉(zhuǎn)換而不需要轉(zhuǎn)換為第三方格式。這些主流CAD軟件包括Pro-E ，Catia，Unigraphics，SolidWorks，SolidEdge，Cimatron，Delcam等等。當然目前普遍公認的是 ParaSolid格式在三維轉(zhuǎn)換方面具有穩(wěn)定、碎面與破面少的優(yōu)點，PEPS也向用戶提供了這一內(nèi)核技術(shù)。其次PEPS提供了相當強的調(diào)整功能，尤其是對實體零件。這些功能包括完整的全面修補功能，加工時的曲面擬合功能，斷面曲線的模糊選取等等，這些功能同樣有效的降低了工程師的編程工作強度。 在亞洲的新興工業(yè)國家，激光切割的應用雖然還沒有歐美那樣普及，但隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)移與激光切割成本的降低，激光切割很快會在這些國家得到更多的應用。 但亞洲國家的客戶普遍存在一個誤區(qū)：重視硬件輕視軟件。購買了昂貴的來自歐洲高檔機床，而不采用任何軟件或購買一些低端的歐美軟件，結(jié)果是這些機床并沒有得到很好的利用，造成效率低下，得不償失，尤其對于處于高端的激光切割機床，如果不在效率方面進行提高，成本會是非常昂貴的。