1. 多自由度 
         激光切割機廣泛地應用到復雜曲面，工件的加工，如激光切割機器人、專門用于管材切割的2.5D激光切割機、3D光纖傳輸激光切割機等。
以前的三維激光切割機只能進行汽車內飾件的切割，無法加工金屬沖壓件。普瑞瑪工業公司創造性地將電容式傳感器集成到三維激光切割設備中，使機床可以自動適應沖壓件彈性變形造成的誤差，從而使三維激光切割技術真正成為汽車車身加工的一種精密、靈活的加工手段，廣泛應用于汽車、航天航空工業、工程機械、模具、健身器材、鈑金加工等制造領域。

2. 大幅面大厚板
         目前，國際上出現了“精密造船”的概念，美國、歐盟、日本、韓國等圍家和地區的船舶制造普遍采用高功率激光切割技術。目前國外主流大幅面激光切割機一般采取機載激光器結構，加工幅面為3m×25m，切割板厚可達到40mm，在船舶、艦艇等行業得到越來越多的應用。

3. 智能化
         進一步把激光器與計算機數控技術、先進的光學系統以及高精度和自動化的T件定位相結合，將自動排料、切割工藝數據庫、遠程診斷、遠程控制集成一體，把激光切割的功能部件與其他加工方法組合，制成如激光沖床等多功能加工機，更符合工廠復雜加工高效的需要，它兼有激光切割的多功能性和其他加工形式的高速高效的特點，可同時完成切割、打孔、打標、劃線、成形等。

一、 國內數控激光切割技術發展方向
         近幾年來，我國在數控激光切割技術裝備領域發展迅速，二氧化碳激光器功率達到4kW，加工幅面從3015到6030都能實現，各種光路設計都已成熟應用，在驅動方面普遍采用直線電機伺服系統，國產數控激光切割設備已經具備較強的市場競爭能力。
隨著激光切割技術應用的迅速普及，市場空間不斷拓寬。我國數控激光切割技術裝備的發展重點應關注以下領域：

1. 開發高速高精數控激光切割設備
掌握3g以上加速度運動系統的設計與制造技術和高精高速下機床運動系統的設計與制造技術。定位速度120～180 m／min，切割速度50～80m／min，切割表面粗糙度小于6.3μm，切割頭定位精度±0.02 mm／m，重復定位精度0.01mm／m，用于激光高速切孔時，切割速度達到1000孔／min。

2. 開發高精度三維激光切割設備
掌握三維立體激光切割機機床的設計與制造、立體激光切割頭的設計與制造技術、三維立體激光切割工藝，開發配套三維CAD／CAM軟件系統，實現復雜曲面的激光切割。定位精度≤±0.05mm，重復精度≤±0.015mm?？爝M速度≥25m／min；A／B軸轉角范圍3600／±135°，轉角精度≤0.015°，重復精度≤0.005°。

3. 開發大幅面厚板激光切割設備
掌握遠光程激光傳輸技術、厚板切割T藝、高功率激光光路設計與制造技術，實現大幅面厚板材的激光切割。激光切割機床X／Y／Z行程>130000mm／6000mm／150mm，定位精度≤±0.05mm．重復精度≤±0.015mm，快進速度≥25m／min，切割板厚40mm。

4. 開發特種行業專用激光切割設備
掌握特種材料特種加工需求下對激光切割機的設計與制造技術，完成鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅合金1-10mm的切割工藝。

二、 數控激光切割需突破的關鍵共性技術

1. 激光切割機機械結構設計與驅動技術
          激光切割機的橫梁，有單懸臂式、龍門式、龍門倒掛式等，機床結構要求具有高剛性和高穩定性。橫梁設計時必須輕巧靈活，符合高速度激光切割時的運動平穩性與橫梁運動的高精度。這些是實現激光精密切割的基礎。

2. 激光切割機數控技術
          結合激光切割的專有特點，采用穩定可靠的通用數控系統作基礎，經過二次開發，開發出具有自主版權的激光切割控制系統。具備激光專有控制功能，如激光功率坡調、Z浮功能控制、自動調焦功能；在高速運行下良好的機床運動控制性能；具備遠程診斷與控制功能，機床控制一體化(激光器控制、氣路控制、光路控制)，符合大幅面激光切割的運算判斷等，人機界面友好、語音提示、方便操作和維護。

3. 高功率激光光束傳輸聚焦技術
          光束質量是激光切割質量的關鍵，關鍵技術包括：專有光束質量控制、光束半徑調整、束腰補償、視頻光束校準系統等。專有光束質量調整系統包括自適應光學系統，以優化光束形狀。光束半徑調整要實現自適應光學系統可以自動維持程序里的光束聚焦點。如在切割低碳鋼時，自動輸出非常細的光束聚焦點，切割不銹鋼時，自動輸出寬一些的聚焦點。激光光束不是平行的，當切割頭在切割范同移動時，光斑直徑改變。要維持好的切割質量，就需利用腰束補償維持光斑直徑不變，控制系統通過自動調整束腰的位置來保持激光束在焦點處最優的光斑。視頻光路校準系統是利用視頻技術和微調裝置，使操作者可以在不用打開任何蓋子的情況下檢查光路，保證所有的光學鏡片位置準確。該功能主要優勢，一是安全：不需要打開光路，避免了在光路檢查過程中接觸激光的危險；二是可靠：檢查的過程迅速可靠，讓光路系統保持最優的切割狀態；三是維修簡單：可以實時察看目標位置，省去了很多操作，可以更快地維修和調整。

4. 激光切割專有技術
         激光切割專有技術有：邊緣監測、電容高度跟蹤、切割監測、穿透檢測等。邊緣監測技術可以使切割頭定位在板材合適的邊緣位置，自動監測其位置和方向。穿透檢測技術是指使用相同的傳感器來確定光束是否已經穿透了板材，這樣可以得到最高質量的穿透效果，同時又節省時間。切割監測技術是指機器在無人看管的情況下也可以正常進行切割加工，若因故使切割不能正常運行，切割監測系統可以識別，系統軟件會確定其原因并做出反應，包括停止、折回及簡單調整功率，以獲得更好的效果。電容高度跟蹤技術是通過電容系統來完成，高頻率通過噴嘴處金屬部件的電容系統傳送到切割頭上，當切割工件與切割頭金屬部件的距離改變時，頻率也會按比例發生改變，CNC控制器通過這一信息來調整Z浮到其最合適的位置。

5. 激光切割專用CAD／CAM軟件系統
          為配合激光切割的圖形轉換，需要開發設計專門的CAD／CAM軟件系統，該軟件系統能將從CAD系統獲得的幾何信息轉換成NC代碼，通過USB口或通信系統將NC代碼傳入CNC系統，供設備正常切割使用。CAD／CAM軟件系統所產生的NC代碼具有激光切割的全部特有功能，使編寫復雜零件程序的工作變得簡單流暢，編輯和修改也非常方便。

6. 厚板高功率激光切割頭設計制造
         研制開發長焦深高功率激光多維立體切割頭時，切割頭應該配備雙聚焦鏡組件、帶靈敏可靠的Z浮部件、良好的水冷裝置和空氣冷卻裝置，能承受約2533kPa的輔助氣體壓力，達到切割厚度30～40mm的需要。#p#分頁標題#e#

7. 激光切割工藝研究
        通過進行大量的切割工藝試驗，形成材料、環境、工藝參數如激光器功率、輔氣氣壓大小以及種類、切割速度、焦點位置以及切割的起始位置等切割工藝數據庫，尤其是針對曲面切割、鈦合金切割、厚板材切割等工藝，操作者只需在對話框中按照提示輸入基本參數和信息，系統就會自動調用數據庫資料，完成切割參數設置。

結束語
         數控激光切割是理想的切割加工手段，代表現代金屬加工技術的發展方向。數控激光切割設備在國內外市場有著極其廣泛的市場需求。我國在數控激光切割技術和裝備方面與國外有一定差距，但近幾年來發展迅速。今后發展方向應該立足高起點，在高速高精激光切割、大幅面激光切割、三維激光切割、特種材料激光切割等領域進行關鍵共性技術研究開發，形成產業化，從而滿足日益增長的市場需求。