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激光切割加工的工作原理主要是利用高功率密度的激光束作為熱源，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)，按照預(yù)定的切割軌跡照射被加工工件，使工件材料迅速熔化、汽化或達(dá)到燃點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)切割。以下是激光切割加工工作原理的詳細(xì)解釋：

一、激光的產(chǎn)生與聚焦

激光器的組成：激光器主要由泵浦源、增益介質(zhì)和光學(xué)諧振腔三部分組成。泵浦源向增益介質(zhì)提供能量，增益介質(zhì)吸收能量后產(chǎn)生受激輻射，光學(xué)諧振腔則對(duì)受激輻射進(jìn)行放大和整形，*終形成高功率密度的激光束。

激光束的聚焦：通過(guò)聚焦透鏡或反射鏡，將激光束聚焦到一個(gè)很小的點(diǎn)，形成高功率密度的激光束。這個(gè)聚焦點(diǎn)就是激光切割加工的工作點(diǎn)。

二、激光與材料的相互作用

激光照射材料：當(dāng)高功率密度的激光束照射到材料表面時(shí)，材料會(huì)吸收激光能量，導(dǎo)致表面溫度迅速升高。

材料的物理變化：隨著溫度的升高，材料會(huì)發(fā)生熔化、汽化或燃燒等物理變化。這些變化是激光切割加工的基礎(chǔ)。

切口的形成：在激光的作用下，材料表面形成微小的孔洞或切口。隨著激光束與材料的相對(duì)移動(dòng)，這些孔洞或切口連續(xù)形成，從而實(shí)現(xiàn)切割。

三、輔助氣體的作用

吹走熔化材料：在激光切割過(guò)程中，通常會(huì)使用輔助氣體（如氧氣、氮?dú)饣驓鍤獾龋﹣?lái)幫助去除熔化或汽化的材料。這些氣體通過(guò)噴嘴吹向切割區(qū)域，將熔化或汽化的材料吹走，從而保持切口的清潔和光滑。

氧化反應(yīng)：在某些情況下，輔助氣體（如氧氣）還可以與切割金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出大量的氧化熱，進(jìn)一步加速切割過(guò)程。

四、數(shù)控系統(tǒng)的控制

切割軌跡的生成：激光切割通常采用數(shù)控編程技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件生成切割軌跡和參數(shù)。這些參數(shù)包括激光功率、切割速度、焦點(diǎn)位置等。

切割過(guò)程的控制：數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)生成的切割軌跡和參數(shù)，控制激光束的移動(dòng)和輔助氣體的噴射。通過(guò)精確控制這些參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的切割加工。

五、激光切割的應(yīng)用

激光切割加工具有精度高、速度快、切口平滑等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、家電、電子產(chǎn)品等制造領(lǐng)域。它可以切割各種材料，包括金屬、非金屬等，且不受材料形狀和尺寸的限制。

綜上所述，激光切割加工的工作原理是利用高功率密度的激光束作為熱源，通過(guò)激光與材料的相互作用以及輔助氣體的作用，實(shí)現(xiàn)材料的切割。同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)的精確控制保證了切割加工的高質(zhì)量和高效率。