它要求在一個完整的工件切割中，切割高度、刀縫補償、刀口偏鋒補償、進給速度、拐角過渡都要隨坡口角度的變化而同步實時調整，以實現正確的切割尺寸、坡口角度，和滿意的表面質量。圖示1為一例典型的坡口切割工件。

目前真正商業化的坡口數控切割產品多為國外技術，例如德國的Esab（伊薩），Messer（梅薩），澳洲的Farley（法利萊），Trivers（競孚），日本的Koike（小池）等。這些技術采用的切割刀具多為氧焰（主要用于精度要求不高的厚板）、等離子（主要用于精度要求較高的中板）。對于精度要求很高的精密中薄板坡口切割，激光有著不可取代的優勢。

但是長久以來激光用于板材的坡口切割一直是一項空白。絕大部分國際上的3D激光切割機主要用于薄板的三維路徑切割，由于3D光路的技術復雜性、功率局限和價格因素，3D激光頭無法在中薄板坡口切割上普及。

在2010北京埃森國際焊割設備展會上，如岡自動化控制技術（上海）有限公司采用其澳洲母公司Trivers的TNC2000LA激光坡口切割專用數控器，首次推出了基于光纖激光或光纖傳導激光的數控坡口切割概念機（見圖2），為中薄板精密坡口切割提供了一個高性價比和實用可靠的技術方案。

基于光纖激光或光纖傳導激光的數控激光坡口切割概念機由四大關鍵技術部件組成：

（1） 澳大利亞Trivers的TNC2000LA激光坡口切割專用數控器

（2） 如岡自動化控制技術（上海）有限公司的TB-1LA擬合角坡口切割機械手

（3） 中科同益YAG光纖傳導激光器或阿帕奇半導體光纖激光器，配東露陽水冷系統

（4） 上海嘉強自動化的laserMech激光切割頭及高度跟蹤器

TNC2000LA激光坡口切割專用數控器在Trivers性能卓著的等離子平面以及坡口焊割數控器基礎上，增加了激光功率和頻率的高速平滑控制及其界面設置，在拐角、打孔的功率控制上更有精細的處理，支持多種激光類型和輸出模式，配合激光高精度位置特性的螺距補償功能，以及全面的切割氣體控制。該款數控的制造商與著名柔性光路激光供應商中科同益和阿帕奇密切合作，針對光纖類激光的特殊性量身定做控制，并且建立和優化加工工藝參數庫，尤其是復雜的坡口切割工藝參數，使得激光器控制得到優化，加工質量顯著提高。

柔性光路激光系統的最大優點是免除了傳統機械光路的復雜性和維護困難性，使得5軸聯動的坡口切割動作完全依賴于坡口切割機械手，而無須任何光路方面的設計考量和設備投入。

上海如岡自動化的坡口切割機械手TB-1系列已在國內外數控坡口等離子切割機上有較廣泛的應用，TB-1LA是專用于激光坡口切割的輕載高速型坡口機械手，在精度、剛性、慣性、速度方面比其等離子坡口切割頭都有較大技術規格提升，保證了精密高速激光坡口切割的需求。

柔性傳導激光目前有兩大技術流派：YAG激光發生器，光纖傳輸，功率可達數千瓦，中科同益是較有代表性的一家；半導體光纖激光器，功率可到萬瓦，國內目前流行的阿帕奇為行業內廣為知曉。與傳統的CO2激光器相比，YAG激光用于厚板切割時發散角較大（約為CO2的兩倍），但金屬對其吸收率較好（約為CO2的3倍），用于坡口切割時通過數控和坡口切割頭對發散角進行動態補償，同樣功率下的切割厚度高于CO2激光，采購和運行成本也遠低于CO2激光器。

一臺柔性光路激光坡口切割整機的成本約為數控3D激光切割機的1/2。其維護成本則遠低于3D激光切割機，一直以來令人生畏的光路調整維護、3D切割頭保養維護都一概省略。這一技術方案為中薄板坡口切割提供了一整套完整的從激光坡口切割數控器、坡口切割機械手，到柔性光路激光器及其水冷系統的實用工作方案，對光纖類激光的特殊控制、激光器與工藝控制的配合、柔性光路與機械坡口切割頭的集成、光纖類激光與激光割炬的配合、乃至配用光纖類激光的冷卻方案和選型，都給出了較周全的技術考慮和實用答案。2100433B

1.行星式管子切割坡口機（PESF）

2.外卡式液壓切割坡口機（PHSF/PPSF/PDSF）

⑴ 切割質量好

①激光切割切口細窄，切縫兩邊平行并且與表面垂直，切割零件的尺寸精度可達±0.05mm。

② 切割表面光潔美觀，表面粗糙度只有幾十微米，甚至激光切割可以作為最后一道工序，無需機械加工，零部件可直接使用。

③ 材料經過激光切割后，熱影響區寬度很小，切縫附近材料的性能也幾乎不受影響，并且工件變形小，切割精度高，切縫的幾何形狀好，切縫橫截面形狀呈現較為規則的長方形。激光切割、氧乙炔切割和等離子切割方法的比較見表1，切割材料為6.2mm厚的低碳鋼板。

⑵ 切割效率高

由于激光的傳輸特性，激光切割機上一般配有多臺數控工作臺，整個切割過程可以全部實現數控。操作時，只需改變數控程序，就可適用不同形狀零件的切割，既可進行二維切割，又可實現三維切割。

⑶ 切割速度快

用功率為1200W的激光切割2mm厚的低碳鋼板，切割速度可達600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯樹脂板，切割速度可達1200cm/min。材料在激光切割時不需要裝夾固定。

⑷ 非接觸式切割

激光切割時割炬與工件無接觸，不存在工具的磨損。加工不同形狀的零件，不需要更換“刀具”，只需改變激光器的輸出參數。激光切割過程噪聲低，振動小，無污染。

⑸ 切割材料的種類多

與氧乙炔切割和等離子切割比較，激光切割材料的種類多，包括金屬、非金屬、金屬基和非金屬基復合材料、皮革、木材及纖維等。但是對于不同的材料，由于自身的熱物理性能及對激光的吸收率不同，表現出不同的激光切割適應性。采用CO2激光器，各種材料的激光切割性能見表2。

缺點

激光切割由于受激光器功率和設備體積的限制，激光切割只能切割厚度較低的板材和管材，工件厚度的增加，切割速度明顯下降。

激光切割設備費用高，一次性投資大。

激光切割的應用范圍

大多數激光切割機都由數控程序進行控制操作或做成切割機器人。激光切割作為一種精密的加工方法，幾乎可以切割所有的材料，包括薄金屬板的二維切割或三維切割。

在汽車制造領域，小汽車頂窗等空間曲線的切割技術都已經獲得廣泛應用。德國大眾汽車公司用功率為500W的激光器切割形狀復雜的車身薄板及各種曲面件。在航空航天領域，用激光切割加工的航空航天零部件有發動機火焰筒、鈦合金薄壁機匣、飛機框架、鈦合金蒙皮、機翼長桁、尾翼壁板、直升機主旋翼、航天飛機陶瓷隔熱瓦等。

激光切割成形技術在非金屬材料領域也有著較為廣泛的應用。如氮化硅、陶瓷、石英等；柔性材料，如布料、紙張、塑料板、橡膠等。

處于其焦點處的工件受到高功率密度的激光光斑照射，會產生10000°C以上的局部高溫，使工件瞬間汽化，再配合輔助切割氣體將汽化的金屬吹走，從而將工件切穿成一個很小的孔，隨著數控機床的移動，無數個小孔連接起來就成了要切的外形。由于激光切割的頻率非常高，所以每個小孔連接處非常光滑，切割出來的產品光潔度很高。