激光加工是激光器产生激光后由反射镜传递并通过聚焦镜照射到加工工件表面或内部，使加工物体受到强大的热能而温度急剧增加，被加工材料迅速融化或者汽化，从而形成预置形状的一种加工技术！
自1960年激光出现以来，激光已被广泛应用于工业、农业、医学、信息及科学研究中，而激光加工技术则是激光应用中的一个十分重要而又最具活力的方面。
1.激光加工的特点
图8.10 激光加工原理示意图
由于激光具有单色性好、方向性好、相干性好和高亮度的特征，因此就给激光加工带来其他方法所不具备的特点。
1）加工无须接触，因此可以实现多种加工的目的。并且加工速度快、无噪声、对工件不污染。
2）加工过程中无刀具磨损，无切削力作用于工件。
3）可以对多种金属、非金属进行加工，特别是可以加工高硬度、高脆性及高熔点的材料。
4）激光加工过程中，激光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非激光照射部位没有影响或影响极小，因此，其热影响区小，工件变形小，后续加工量小。
5）由于激光束易于导向、聚集和发散，可以任意改变光束的方向，所以极易与数控机床、机器人进行连接，构成各种加工系统，对复杂工件进行加工。
6）可以通过透明的介质对密闭容器内的工件进行各种加工。
7）激光加工不但生产效率高，加工质量稳定可靠，而且无公害、绿色环保。
2.激光加工的应用
激光加工应用非常广泛。目前主要应用有激光切割、激光雕刻、激光打孔、激光打标、激光焊接、激光淬火等。
本文主要介绍一下激光切割（外雕）及内雕的相关知识。
1）激光切割（外雕）机的结构
激光切割机主要由机械部分、数控部分和激光器三部分构成。
（3）激光器：激光器由激光光源、光泵、聚光器和谐振腔组成。
2）激光切割（外雕）机的常见故障与处理方法（表8.1）
表8.1 激光切割机常见故障与处理方法
3）激光切割（外雕）机的操作步骤
以北京中科诺斯生产的ZKM-1290型激光切割机为例进行说明（图8.11）。
图8.11 激光切割机
（1）机床启动。
①打开鼓风、气泵，让激光管里的水循环3分钟。
③按动方向键，检查X与Y方向左右移动是否正常。
（2）文件输入。
①插入U盘。
②单击“菜单”键。
③单击“确定”键两次。
④移动光标选择文件（.ug5），单击“确定”。
（3）检测激光头。
①检测激光头各部分是否正常。
②调整高度（加工材料与激光头的距离）。
4）“文泰”刻绘软件的使用方法
（1）操作界面及常用功能键（如图8.12和图8.13所示）。
图8.12 操作界面
图8.13 常用功能键
（2）操作步骤。
①绘制矩形：60 mm×80 mm。
②点击“图库”选择需要的图案。
③选择“文字输入”进行文字编辑。
5）激光CAD的使用方法
（1）操作界面如图8.14所示。
（2）操作步骤。
①导入plt文件。
②设置图层。
③加载到U盘里。
6）激光切割（外雕）加工实例
图8.14 操作界面
以图8.15为加工图样，其加工步骤如下。
（1）材料选择。
选择3 mm的木板，规格为60 mm×80 mm。
图8.15 图样
图8.16 图库中的图案
（2）软件设计。
①文泰刻绘设计。
a.绘制矩形
：58 mm×78 mm。
b.点击“图库”
选择需要的图案（图8.16）。
c.选择“文字输入”
进行文字编辑。
d.调整好图案及文字位置。
e.点击“开始”——“存为其他格式”。
②激光CAD的使用方法。
a.“文件”——“导入”——PLT文件。
b.设置图层参数（图8.17）。
（3）机床操作。
①操作控制面板传输文件步骤：
a.插入U盘。
b.单击“菜单”键。
c.单击“确定”键两次。
d.移动光标选择文件（.ug5），单击“确定”。(www.daowen.com)
②材料调整。
a.设置材料右上角为加工基准点。
b.移动激光头位置与基准点重合。
c.“定位”——“边框”。
③开始加工。
7）激光内雕机的操作步骤
以北京中科诺斯生产的ZK-A2型激光内雕机为例进行说明（图8.18）。
图8.17 设置图层参数
图8.18 激光内雕机
激光内雕是将脉冲强激光在水晶玻璃体内部聚焦，并产生微米量级大小的汽化爆裂点，通过预先设定好的计算机程序勾勒出预置形状的一种水晶加工工艺。
基本操作过程如下。
（1）先打开电脑主机和显示器，然后打开机器。
（2）打开算点软件对要进行内雕的三维或者照片进行水晶块尺寸、模型比例、点距的调整后保存点云文件。
（3）打开雕刻软件通过调整水晶块尺寸、选择分块方式进行内雕。
8）算点软件使用方法
（1）设置水晶块尺寸（如图8.19所示），依次点击“图形设置”——“基本设置”。
图8.19 设置水晶块尺寸
（2）调整大小和位置的基本功能（如图8.20所示）。
图8.20 算点基本功能图标
图8.20 算点基本功能图标（续）
（3）设置亮度参数，根据想要突出的特征进行相应参数设置，点距越小雕刻效果越亮。
在DXE设置中：在层显示处选择层；线加点改线点距；面加点改面点距；线面加点就将线点距参数改小，面点距参数就改大一点。
在OBJ设置中：最小点距和层数控制内雕图案点数；层距是指侧面算点加的层的距离。加点方式有以下三种形式：
①切除背面：180度算点模式。
②整体单面：360度成点，只有前面180度是贴图。
③整体双面：前后贴图，360度贴图。
加层方式，普通加层和浮雕加层效果一样。
不遮挡是对贴图文件有遮挡部分起作用，一般不打钩。
普通DXE点距设置如图8.21所示。贴图OBJ点距设置如图8.22所示。
图8.21 设置DXE点距范围
图8.22 设置OBJ点距范围
（4）通过单击
图标鼠标清零来确定点数的多少。未达到预期效果可回到线框图进行二次修改。
9）激光内雕雕刻软件操作方法
（1）先打开电脑主机和显示器，然后打开机器。
（总电源按钮）、
（激光器电源按钮）。
（2）等电脑进入Windows系统后，打开桌面上内雕雕刻软件，软件打开后点击 
，注意：以下三种情况下必须复位：
①断电后重开；
②算点软件关闭后重开；
③工作台碰触限位开关。
（3）在雕刻软件的文件菜单上打开需要内雕的图案，即已算好点的“*.dxf”的文件。操作如图8.23所示。
图8.23 打开文件
（4）输入需要内雕的水晶尺寸如图8.24所示。
图8.24 设置水晶尺寸
（5）根据图案文件选择分块方式如图8.25所示。确认后，点击应用。
图8.25 选择分块方式
（6）将电流的大小调整在5.8～6.2 V之间。
（7）水晶表面擦干净，然后将水晶放入工作台右上角靠齐，并粘紧。
（8）击雕刻，进行加工。
（9）刻完成，取出作品。
（10）内雕后水晶块加工效果不良与处理方法如表8.2所示。
表8.2 水晶块加工效果不良与处理方法
10）激光内雕加工实例
以图8.26为加工图样，其加工步骤如下。
（1）材料选择。
选择扁平水晶块，规格为60 mm×60 mm×30 mm。
（2）点的设置。
①依次点击“图形设置”—“基本设置”，设置水晶块尺寸为60 mm×60 mm×30 mm。
②打开模型调整大小和位置。
③根据相应的需求设置合理的点距，依次完成每个图层的设置。
④点击鼠标清零完成点的运算，保存文件。
（3）使用内雕机进行加工。
①打开内雕机。
②打开桌面上内雕雕刻软件，软件打开后点击复位。
③点击文件菜单选择“xiaomen*.dxf”文件并打开。
④输入需要内雕的水晶尺寸60 mm×60 mm×30 mm。
⑤根据尺寸选择立体图分块方式。
⑥设置电流为6.0 V。
⑦水晶表面擦干净，然后将水晶放入工作台右上角靠齐，并粘紧。
⑧击雕刻，进行加工。
图8.26 加工样件
⑨刻完成，取出作品。
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