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　　导航：X技术最新专利机械加工,机床金属加工设备的制造及其加工,应用技术

　　1.本发明涉及激光加工技术领域，具体为一种激光切割加工设备及加工方法。

　　2.激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的，在计算机的控制下，通过脉冲使激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定频率，一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料，每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状，切割时,一股与光束同轴气流由切割头喷出，将熔化或气化的材料由切口的底部吹出。

　　3.随着越来越多工业加工中需要用到激光切割机进行切割，使得全球激光切割机数量增长速度大大增加，由于激光切割功率的增大、机械设备柔性的增强、加工光束稳定性的提高，各类无机材料、有色金属均可采用激光进行加工，随着激光切割机的逐步普及，市场需求进一步提高切割效率，现有的激光切割机由于只有一条滚动导轨调整激光切割器的位置，在进行作业时共振性强，其稳定性差，大大影响了其切割时的精度和定位难以精准，影响了其加工的质量，且在进行激光切割的同时，由于受被加工物的材料等因素的影响，会在被加工物表面上附着有飞溅物，而对材料的切割期间，火光会产生飞溅，不仅易对周围人员造成伤害，也易影响加工环境的整洁性，对其难以清洁，而激光切割所产生的废屑会粘附在材料的表面，影响了材料的加工，在作业后难以对产生的废屑进行收集清除，由于激光切割时的温度极高，当人手触碰到正在作业的激光切割机上的激光时会是损伤到人，对工作人员的人身安全造成了极大的威胁。

　　4.此外，现有技术中的激光切割路径与关键工艺参数单一，没有进行优化，容易引起空洞或碰撞，降低了切割效率与精度。

　　5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种激光切割加工设备及加工方法，具备有效抑制共振的发生，稳定性好，切割产生的废屑一清理的优点，解决了现有的激光切割设备在进行作业时共振性强，其稳定性差，影响其切割时的精度和定位难以精准，影响了其加工的质量，且在进行激光切割的同时，影响加工环境的整洁性，对其难以清洁，影响了材料的加工，在作业后难以对产生的废屑进行收集清，当人手触碰到正在作业的激光切割机上的激光时会是损伤到人，对工作人员的人身安全威胁的问题，同时采用软件对激光路径与工艺参数进行全部或局部优化，提高切割效率与精度。

　　6.本发明提供如下技术方案：一种激光切割加工设备及加工方法，包括安装基座所述安装基座的底端四角处均固定连接有支撑脚，大大提高了装置的结构稳定性，所述安装

　　基座的上表面两侧均固定连接有安装机架，所述安装机架的内固定安装有z轴滚动导轨，所述z轴滚动导轨上活动安札时能有z轴平台，所述z轴平台的表面固定连接有x轴滚动导轨，所述x轴滚动导轨上活动安装有x轴平台，所述x轴平台的一侧开设有z轴滑槽，所述z轴滑槽中滑动连接有运动平台，所述运动平台的一侧开设有y轴滑槽，所述y轴滑槽中滑动连接有y轴平台，所述y轴平台的底端固定安装有激光器，所述安装基座内为空腔设置，预留出大量的空间，所述安装基座内滑动连接有抽盒，所述安装基座上表面开设有槽，且槽四周内侧边沿均开设有限位槽，所述限位槽中放置有锯齿切割板，所述安装基座的上表面的一侧固定连接有竖板，所述x轴滚动导轨的顶端转动连接有顶盖。

　　7.优选的，所述安装基座上表面槽与锯齿切割板的型号规格相吻合，所述锯齿切割板的表面开设有若干个通槽，所产生的颗粒杂质将会从锯齿切割板的通槽中排出。

　　8.优选的，两个所述安装机架分别位于锯齿切割板的两侧，所述激光器位于锯齿切割板的正上方，方便对锯齿切割板上表面的工件进行激光切割。

　　9.优选的，所述x轴滚动导轨的两端均与z轴平台的表面固定连接，所述x轴滚动导轨通过z轴平台在z轴滚动导轨上往复运动，所述x轴平台在x轴滚动导轨上往复运动，两个z轴平台分别在两个z轴滚动导轨上运动，可以使x轴滚动导轨上移动到指定位置后，待z轴平台的位置固定后，x轴平台的结构稳定性大大提升，所述运动平台在z轴滑槽中往复运动，所述y轴平台在y轴滑槽往复运动。

　　10.优选的，两个所述安装机架上靠外侧表面均固定连接有液压缸，所述液压缸的伸缩头上固定连接有滑杆，所述滑杆贯穿安装机架且与安装机架滑动连接，所述滑杆的另一端固定连接有限位块一，两个所述限位块一均位于两个安装机架的之间，且分别位于锯齿切割板的两侧，所述液压缸带动滑杆在安装机架内滑动，滑动的滑杆带动限位块一滑动。

　　11.优选的，所述竖板位于锯齿切割板的一侧，所述竖板的表面开设有两个通孔，所述竖板的两个通孔中均固定安装有吸尘嘴，所述吸尘嘴上朝向竖板外侧的一端通过连接通管连通，所述连接通管上固定连接有连通管，所述连通管的另一端固定连接有吸尘器，所述吸尘器与安装基座的一侧表面固定连接，所吸尘器可将激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质吸进，使得激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟kaiyun体育全站入口雾以及细小的杂质无法飘到车间中对环境造成污染。

　　12.优选的，所述竖板的顶端转动连接有顶盖，所述顶盖位于锯齿切割板的正上方，所述安装机架的内侧表面固定连接有限位块二，所述限位块二与顶盖的下表面贴合，所述限位块二可对顶盖关闭后的位置进行了限位，使顶盖的位置固定住。

　　14.优选的，所述抽盒的内底四角处均固定连接有限位块三，所述抽盒的内部放置有内胆盒，所述内胆盒的下表面与限位块三的顶端贴合，所述内胆盒的底端开设有若干个过滤孔，所述内胆盒的两端边壁固均固定开设有手提槽，所述抽盒的一侧表面固定连接有拉把。

　　15.优选的，其应用方法，依次包括如下步骤：步骤一，打开顶盖，将工件放置在锯齿切割板的上表面；步骤二，启动液压缸，带动限位块一移动对锯齿切割板上表面工件进行夹紧，关闭顶盖；

　　步骤三，通过z轴平台将x轴滚动导轨移动至切割位；步骤四，启动激光器对工件进行切割。

　　16.优化切割路径时，1、采用matlab软件，调用遗传算法数学模型，批量导入外轮廓与内轮廓的尺寸参数；2、计算各条路线的长度、穿孔次数等指标，选择最佳路径；3、生产cad排样图；优化切割工艺参数时，1、采用商业有限元软件进行模拟分析，导入材料参数、激光参数、辅助气体参数、轴运动参数等；2、通过有限元软件进行模拟分析，根据需求，获得最佳工艺参数；3、将最佳工艺参数导入cam系统进行产品加工。

　　17.与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：1、该种激光切割加工设备及加工方法，通过设置有安装机架、z轴滚动导轨、z轴平台、x轴滚动导轨、x轴平台、z轴滑槽、运动平、y轴滑槽以及y轴平台，两个z轴平台分别在两个z轴滚动导轨上运动，可以使x轴滚动导轨上移动到指定位置后，待z轴平台的位置固定后，x轴平台的结构稳定性大大提升，激光器可通过y轴平台上的y轴滑槽中上下移动，便于调节在激光器到锯齿切割板上工件之间的距离，方便激光器对工件进行激光切割，运动平台在z轴滑槽中往复滑动，对激光器在进行激光切割时调节激光器在z轴上的位置，x轴平台在x轴滚动导轨上往复运动可使激光通过x轴平台调节在x轴上的位置，结构简单且有效抑制共振的发生，大大提高了激光器在工件进行切割时切割的精准度，大大的提高了对工件的加工质量。

　　18.2、该种激光切割加工设备及加工方法，通过设置有液压缸、滑杆以及限位块一，将工件放置到锯齿切割板，液压缸带动滑杆在安装机架内滑动，滑动的滑杆带动限位块一滑动，对锯齿切割板上表面工件的两端进夹紧，对工件的位置进行了限位，保证了在工件进行切割时，大大提工件的稳定性，避免了在对工件进行激光切割时工件移动而影响了切割的精度，使工件出现残次品，提高成本。

　　19.3、该种激光切割加工设备及加工方法，通过设置有吸尘嘴、连接通管、连通管以及吸尘器，在激光器对工件进行激光切割时，由于激光的特性会使工产生飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质，启动吸尘器，吸尘器通过连通管连接连接通管，再通过连接通管连接的吸尘嘴将激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质吸进吸尘器内，使得激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质无法飘到车间中，使车间的环境更加清洁，有利于对车间环境的保护。

　　20.4、该种激光切割加工设备及加工方法，通过设置有顶盖，在对工件进行作业时将顶盖关闭，对工件的切割期间，火光会产生飞溅，顶盖使飞溅的火光无法溅出到机器的外面，解决了对周围人员造成伤害的问题，不仅保证了周围人员人身安全，使周围人员不会被飞溅的火花烫伤，同时大大的保证了车间加工环境整体的整洁性。

　　21.5、该种激光切割加工设备及加工方法，通过设置有检测传感器，利用检测传感器设置出了安全区域，加工时当激光出射过程中任何一处传感触点未感应，则设备会发生报警且激光出光中断，保证操作人员的安全，使得操作人员不会被激光灼伤。

　　22.6、该种激光切割加工设备及加工方法，通过设置有限位块三、过滤、手提槽、内胆kaiyun体育全站入口盒以及抽盒，在对工件进行激光切割作业时，所产生的颗粒杂质将会从锯齿切割板的通孔中进入到抽盒内，由于抽盒内装有净化液，高温的颗粒杂质进入到净化液中进行降温，利用

　　净化液对抽盒进行了保护，大大增加了抽盒的使用寿命，而颗粒杂质将会被过滤孔所过滤遗留在内胆盒中，需要清理颗粒杂质时，只需要人手握住拉把将抽盒抽出，再握住手提槽将内胆盒提出，颗粒杂质随之被带出倾倒收集，无需要将净化液和颗粒杂质一块倾倒，大大的提高了剔除颗粒杂质的效率，且净化液可循环使用，大大了节约了成本。

　　24.图1为本发明装置整体结构示意图；图2为本发明顶盖开启状态结构示意图；图3为本发明剖视结构示意图；图4为本发明a部分结构放大示意图；图5为图3另一视角结构示意图；图6为本发明限位装置结构示意图；图7为本发明抽盒结构示意图。

　　25.图中：1、安装基座；2、限位槽；3、锯齿切割板；4、安装机架；5、z轴滚动导轨；6、z轴平台；7、x轴滚动导轨；8、x轴平台；9、z轴滑槽；10、运动平台；11、y轴滑槽；12、y轴平台；13、激光器；14、液压缸；15、滑杆；16、限位块一；17、竖板；18、吸尘嘴；19、连接通管；20、连通管；21、吸尘器；22、检测传感器；23、顶盖；24、限位块二；25、限位块三；26、过滤孔；27、手提槽；28、内胆盒；29、抽盒；30、支撑脚。

　　26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

　　7，一种激光切割加工设备及加工方法，包括安装基座1，安装基座1的底端四角处均固定连接有支撑脚30，安装基座1的上表面两侧均固定连接有安装机架4，安装机架4的内固定安装有z轴滚动导轨5，z轴滚动导轨5上活动安札时能有z轴平台6，z轴平台6的表面固定连接有x轴滚动导轨7，x轴滚动导轨7上活动安装有x轴平台8，x轴平台8的一侧开设有z轴滑槽9，z轴滑槽9中滑动连接有运动平台10，运动平台10的一侧开设有y轴滑槽11，y轴滑槽11中滑动连接有y轴平台12，y轴平台12的底端固定安装有激光器13，安装基座1内为空腔设置，安装基座1内滑动连接有抽盒29，安装基座1上表面开设有槽，且槽四周内侧边沿均开设有限位槽2，限位槽2中放置有锯齿切割板3，安装基座1的上表面的一侧固定连接有竖板17，x轴滚动导轨7的顶端转动连接有顶盖23。

　　28.支撑脚30的设置大大提高了装置的稳定性，安装基座1内为空腔设置为抽盒29预留出放置空间。

　　30.在对工件进行激光切割作业时，所产生的颗粒杂质将会从锯齿切割板3的通槽中排出。

　　7，两个安装机架4分别位于锯齿切割板3的两侧，激光器13位于锯齿切割板3的正上方。

　　7，x轴滚动导轨7的两端均与z轴平台6的表面固定连接，x轴滚动导轨7通过z轴平台6在z轴滚动导轨5上往复运动，x轴平台8在x轴滚动导轨7上往复运动，运动平台10在z轴滑槽9中往复运动，y轴平台12在y轴滑槽11往复运动。

　　34.两个z轴平台6分别在两个z轴滚动导轨5上运动，可以使x轴滚动导轨7上移动到指定位置后，待z轴平台6的位置固定后，x轴平台8的结构稳定性大大提升，激光器13可通过y轴平台12上的y轴滑槽11中上下移动，便于调节在激光器13到锯齿切割板3上工件之间的距离，方便激光器13对工件进行激光切割，运动平台10在z轴滑槽9中往复滑动，对激光器13在进行激光切割时调节激光器13在z轴上的位置，x轴平台8在x轴滚动导轨7上往复运动可使激光通过x轴平台8调节在x轴上的位置，大大的提高了切割的精准度。

　　7，两个安装机架4上靠外侧表面均固定连接有液压缸14，液压缸14的伸缩头上固定连接有滑杆15，滑杆15贯穿安装机架4且与安装机架4滑动连接，滑杆15的另一端固定连接有限位块一16，两个限位块一16均位于两个安装机架4的之间，且分别位于锯齿切割板3的两侧。

　　36.在将工件放置到锯齿切割板3上准备进行激光切割时，液压缸14带动滑杆15在安装机架4内滑动，滑动的滑杆15带动限位块一16滑动，对锯齿切割板3上表面工件的两端进夹紧，对工件进行限位。

　　7，竖板17位于锯齿切割板3的一侧，竖板17的表面开设有两个通孔，竖板17的两个通孔中均固定安装有吸尘嘴18，吸尘嘴18上朝向竖板17外侧的一端通过连接通管19连通，连接通管19上固定连接有连通管20，连通管20的另一端固定连接有吸尘器21，吸尘器21与安装基座1的一侧表面固定连接。

　　38.吸尘器21设置在锯齿切割板3的一侧，使得吸尘器21通过连通管20连接连接通管19，再通过连接通管19连接的吸尘嘴18将激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质吸进吸尘器21内，使得激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质无法飘到车间中对环境造成污染。

　　7，竖板17的顶端转动连接有顶盖23，顶盖23位于锯齿切割板3的正上方，安装机架4的内侧表面固定连接有限位块二24，限位块二24与顶盖23的下表面贴合。

　　40.顶盖23的设置使对工件进行激光切割而产生的飞溅火光无法溅出到机器的外面，

　　从而避免了产生的飞溅火光无法飞溅到操作人员的身上，保证了周围人员人身安全，使周围人员不会被飞溅的火花烫伤，同时大大的保证了车间加工环境整体的整洁性。

　　43.检测传感器22设置出了安全区域，加工时当激光出射过程中任何一处传感触点未感应，则设备会发生报警且激光出光中断，保证操作人员的安全，使得操作人员不会被激光灼伤。

　　7，抽盒29的内底四角处均固定连接有限位块三25，抽盒29的内部放置有内胆盒28，内胆盒28的下表面与限位块三25的顶端贴合，内胆盒28的底端开设有若干个过滤孔26，内胆盒28的两端边壁固均固定开设有手提槽27，抽盒29的一侧表面固定连接有拉把。

　　45.抽盒29中存在有净化液，激光切割产生的高温颗粒杂质进入到净化液中进行降温，利用净化液对抽盒29进行了保护，大大的增加了抽盒29的使用寿命。

　　46.限位块三25可使内胆盒28放置在抽盒29中时处于底部悬空的状态，可以使内胆盒28悬浮在净化液中，颗粒杂质将会被过滤孔26所过滤遗留在内胆盒28中，需要清理颗粒杂质时，只需将抽盒29抽出，再握住手提槽27将内胆盒28提出，颗粒杂质随之被带出倾倒收集，无需要将净化液和颗粒杂质一块倾倒。

　　47.手提槽27的设置便于人手将内胆盒28提出抽盒29，拉把的设置便于人手将拉把抽出。

　　7，一种激光切割加工设备的加工方法，其特征在于：其应用方法，依次包括如下步骤：步骤一，打开顶盖23，将工件放置在锯齿切割板3的上表面；步骤二，启动液压缸14，带动限位块一16移动对锯齿切割板3上表面工件进行夹紧，关闭顶盖23；步骤三，通过z轴平台6将x轴滚动导轨7移动至切割位；步骤四，启动激光器13对工件进行切割。

　　49.工作原理：在本装置中，两个z轴平台6分别在两个z轴滚动导轨5上运动，可以使x轴滚动导轨7上移动到指定位置后，待z轴平台6的位置固定后，x轴平台8的结构稳定性大大提升，激光器13可通过y轴平台12上的y轴滑槽11中上下移动，便于调节在激光器13到锯齿切割板3上工件之间的距离，方便激光器13对工件进行激光切割，运动平台10在z轴滑槽9中往复滑动，对激光器13在进行激光切割时调节激光器13在z轴上的位置，x轴平台8在x轴滚动导轨7上往复运动可使激光通过x轴平台8调节在x轴上的位置，进行作业时，将工件放置到锯齿切割板3，液压缸14带动滑杆15在安装机架4内滑动，滑动的滑杆15带动限位块一16滑动，对锯齿切割板3上表面工件的两端进夹紧，对工件的位置进行了限位，保证了在工件进行切割时，大大提工件的稳定性，在激光器13对工件进行激光切割时，由于激光的特性会使工产生飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质，启动吸尘器21，吸尘器21通过连通管20连接连

　　接通管19，再通过连接通管19连接的吸尘嘴18将激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质吸进吸尘器21内，使得激光切割时产生的飞溅物、飞尘烟雾以及细小的杂质无法飘到车间中，在对工件进行作业时将顶盖23关闭，对工件的切割期间，火光会产生飞溅，顶盖23使飞溅的火光无法溅出到机器的外面，检测传感器22设置出了安全区域，加工时当激光出射过程中任何一处传感触点未感应，则设备会发生报警且激光出光中断，在对工件进行激光切割作业时，所产生的颗粒杂质将会从锯齿切割板3的通孔中进入到抽盒29内，由于抽内装有净化液，高温的颗粒杂质进入到净化液中进行降温，利用净化液对抽盒29进行了保护，大大增加了抽盒29的使用寿命，而颗粒杂质将会被过滤孔26所过滤遗留在内胆盒28中，需要清理颗粒杂质时，只需要人手握住拉把将抽盒29抽出，再握住手提槽27将内胆盒28提出，颗粒杂质随之被带出倾倒收集，无需要将净化液和颗粒杂质一块倾倒。

　　50.实施例十一采用本发明的设备及方法加工一块超厚钢板，参数如下：厚度为40mm，长宽为5000mmx5000mm，切割速度为600mm/min,通过路径优化，此次切割用时6

　　8分钟，切割效率提高了40%；通过参数优化，获取了最佳切割速度为600mm/min，离焦量为15mm，辅助气体压力25公斤，切割出来的产品精度高，表面光洁，不粘渣。

　　51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

　　52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

　　1. 高分子成型加工新技术及模具（包括外场对材料物理属性的影响机制、特种成型工艺及模具设计、复合成型技术及模具装备、模具CAD/CAE等） 2. 高分子基生化分析材料（包括生物分析专用试剂盒、高分子型试剂保护助剂等） 3. 药检分析仪器及耗材 4. 功能塑料与功能包装材料

　　1.食品科学 2.农产品加工及贮藏工程 主要研究方向： 1. 农产品保鲜与加工技术 2. 鲜切果蔬加工 3. 功能活性酚类物质加工稳定性及其留存规律 4. 超声波声化效应研究

　　1.机电一体化系统设计与开发 2.嵌入式系统设计与开发 3.工业与服务机器人技术研究