与普通光相比，激光具有四个特点:单色性(单波长)、相干性、方向性和高光强。激光束易于传输，其时间和空间特性可以分别控制。聚焦后，可以获得非常小的光斑。极高功率密度的激光束可以熔化和蒸发任何材料，也可以精确和快速地处理材料的局部区域。加工过程中，输入工件的热量小，热影响区和热变形小。加工效率高；易于自动化。激光技术是一门综合性的高新技术，涉及光学、力学、电子学等学科。同样，激光加工设备涉及的学科众多，决定了它的高技术和高产量。经过多年的研究、发展和完善，当代激光及激光加工技术和设备已经成熟，形成了一系列激光加工技术。

现在我们介绍激光加工技术在金属切削中的应用。

1.激光切割的特点及应用。

激光切割是各国应用非常广泛的激光加工技术。在国外许多领域，如汽车制造和机床制造，激光切割被用来加工钣金零件。随着高功率激光光束质量的不断提高，激光切割的加工对象范围将会更广，几乎包括所有的金属和非金属材料。比如对于高硬度、高脆性、高熔点的材料，激光可以切割出形状复杂的三维零件，这就是激光切割的优势。

目前选择激光切割系统的企业主要分为两类:一类是大中型制造企业，生产大量需要切割切割的板材，具有较强的经济技术实力；另一类统称为加工站，专门承接激光加工业务，没有主导产品。它的存在一方面可以满足部分中小企业的加工需求，另一方面也会对激光切割技术的推广应用前期带来宣传和示范。

激光切割的几项关键技术是光机电一体化技术。激光束的参数、机床和数控系统的性能和精度都直接影响激光切割的效率和质量。激光切割的精度、效率和质量随着切割功率、速度、频率、材料厚度和材料等参数的不同而不同。，所以丰富的运营商经验尤为重要。

1.1激光切割的主要优点。

(1)切削质量好:切口宽度窄(一般为0.1-0.5毫米)，精度高(一般为0.1-0.4毫米孔中间距误差，0.1-0.5毫米轮廓尺寸误差)，切口表面粗糙度好(一般Ra为12.5-25微米)，无需二次加工即可进行焊接。

(2)切割速度快，如8毫米厚的碳钢，激光功率为2kW时，切割速度为1.6m/min；2mm不锈钢切削速度为3.5m/min，热影响区小，变形极小。

(3)干净、安全、无污染，大大改善了操作人员的工作环境。

激光切割属于非接触式光学热加工，被誉为“永不磨损的通用工具”。工件可以任意形式紧密排列或嵌套，使原材料得到充分利用。由于非接触加工，加工零件的变形非常小化，磨损减少。

其实激光切割也有它的缺点。在精度和切割面厚度方面，激光切割不能超过电加工，在切割厚度方面，很难达到火焰和等离子切割的水平。此外，它不能像转塔冲床一样成型、攻丝和折叠。

1.2激光切割与冲床的比较。

过去，钣金加工行业使用传统冲床进行冲压，后来发展到数控转塔冲床和复合机床。随着社会的发展，激光切割技术也被引入金属加工行业，成为一种发展迅速、应用广泛的先进加工方法。据非正式统计，我国工业生产中使用的激光切割系统有500多种，约占全球操作系统总数的2%。

在金属加工行业，激光切割广泛应用于厚度小于20毫米的低碳钢和厚度小于8毫米的不锈钢，其中大部分钣金零件外形复杂，批量小，如自动电梯结构件、电梯面板、机床和食品机械外壳、各种电气柜、开关柜、纺织机械零件、工程机械结构件、大型电机硅钢片等。此外，一些装饰、广告、服务行业使用的金属图案、logos、字体也可以通过激光切割制作。

数控砖塔冲床适用于大批量生产形状简单的产品。成品包括电气柜、通信系统交换柜、电梯门板和扶手板、钢制家具等。激光切割机相对于同样的切割加工和冲压条件，价格普遍高于数控砖塔冲床，但由于其灵活性等优势(如激光切割只需按照图纸形状切割，不需要制造模具，缩短了生产周期)。近年来，一些厂商逐渐意识到它带来的高效益。为了增强市场竞争力，企业不仅有几台数控砖塔冲床，还采购激光切割机来适应各种类型的产品。所以，与其说激光切割机和数控砖塔打孔机之间有竞争，不如说是相辅相成。

2.激光切割的典型应用。

2.1在汽车领域的应用。

先进的3D激光设备不仅可以对车身零件进行切割，还可以对整个车身进行切割、焊接、热处理、包覆甚至测量3D，从而达到常规加工无法达到的技术要求。德国通快的3d激光设备已经成功应用于奔驰、奥迪、宝马、大众、通用、福特、雷诺、斯柯达、欧宝、SAAB、沃尔沃、戴姆勒克莱斯勒多年。

2.2在航空领域的广泛应用。

世界上很多航空发动机企业使用3D激光设备对燃烧器段高温合金材料进行切割打孔，在军用和民用飞机铝合金材料或特殊材料的激光切割方面取得了成功。