在激光切割设备中,中空气动卡盘是主要传动部件。对中空气动卡盘的现状进行了分析,对通径为225 mm的中空气动卡盘进行了整体结构和外形尺寸设计,对夹紧力和夹紧范围进行了计算,并进行了试验校核。

针对辅助气体影响激光切割现象进行研究。采用氧气、氮气、氩气作为辅助气体以300W的Nd：YAG脉冲激光切割35A470牌号的硅钢片。首先进行大量实验研究不同工艺参数对硅钢片切缝宽度及切割质量的影响，如采用不同的激光电源电流、激光脉宽、激光频率、加工速度、离焦量等参数对比分析，然后总结出这些工艺参数对激光切割硅钢片的影响规律，再研究不同保护气体对激光切割工艺参数的选择规律，最后得出使用不同保护气体的激光切割35A470牌号薄硅钢片的最佳工艺参数。

制定了一种新的汽轮机隔板围带叶栅型孔加工方法,对工艺方案进行了分析及改进,充分利用三维激光切割优势,保证了型孔精度及叶栅焊接质量.

在激光切割钢板时,由于条形支撑板烧损严重并伴有粘结现象,严重影响钢板加工质量,且更换支撑板成本较高。文中提出了一种螺柱支撑替代方法,能有效地减少支撑板的烧损和粘结,在保证加工质量的前提下,可灵活简便地更换被破坏的支撑部分,具有可观的经济效益。

实验用CO2激光切割厚0.8mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢板。研究了激光功率、辅助气体类型及压力、切割速度对切割质量的影响。实验显示提高切割速度能降低切缝宽度和切口横截面的表面粗糙度;而提高激光功率和氧气压力,切缝宽度也会随之提高,切口横截面更粗糙。功率650~700W、氧气压力0.3~0.5MPa、切割速度3.5~4.5m/min时切割质量最好。另外发现功率在780~1450W,氮气压力低于0.8MPa不能得到良好的切割质量。

提高钢板切割下料的利用率,是减少原料耗损,降本增效的有利途径。文中阐述了激光切割的原理,并针对激光切割下料的几种方法,阐述了提高原材料利用率的方法。

激光切割过程中,采用传统激光穿孔方式效率较低,切割零件易报废,聚焦镜片损耗高.为解决这一问题,设计了一种三级变焦快速穿孔的工艺方法.

通过单因子试验找出电压、脉宽、频率及加工速度对表面粗糙度的影响规律,然后利用二次通用旋转组合设计对试验参数的回归方程进行误差的拟合和预测,最后通过仿真模型找出了加工工艺参数与加工质量的定量规律和网络模型。在此基础上得到本次试验中最优的参数选择方案,以及误差精度最小的仿真模型。

设计了一种数控激光切割机智能夹钳系统,这种智能夹钳系统能够实现板材加工过程中的固定,利用夹钳固定板材时,保证夹钳使用的方便性,而且能使板材利用率达到最高。

辅助气体在激光切割上对切割质量和切割效率有较大影响, 切割中需要根据板材种类和厚度频繁更换气体种类并调整气压大小.如果进行手动调整, 则操作繁琐, 而且影响效率.采用比例阀的控制可以自动调整气体压力大小, 从而使机床操作变得简单方便,机床效率可以得到大大提升.