與普通光相比，激光具有四個特點:單色性(單波長)、相干性、方向性和高光強。激光束易于傳輸，其時間和空間特性可以分別控制。聚焦后，可以獲得非常小的光斑。極高功率密度的激光束可以熔化和蒸發任何材料，也可以精確和快速地處理材料的局部區域。加工過程中，輸入工件的熱量小，熱影響區和熱變形小。加工效率高；易于自動化。激光技術是一門綜合性的高新技術，涉及光學、力學、電子學等學科。同樣，激光加工設備涉及的學科眾多，決定了它的高技術和高產量。經過多年的研究、發展和完善，當代激光及激光加工技術和設備已經成熟，形成了一系列激光加工技術。

現在我們介紹激光加工技術在金屬切削中的應用。

1.激光切割的特點及應用。

激光切割是各國應用非常廣泛的激光加工技術。在國外許多領域，如汽車制造和機床制造，激光切割被用來加工鈑金零件。隨著高功率激光光束質量的不斷提高，激光切割的加工對象范圍將會更廣，幾乎包括所有的金屬和非金屬材料。比如對于高硬度、高脆性、高熔點的材料，激光可以切割出形狀復雜的三維零件，這就是激光切割的優勢。

目前選擇激光切割系統的企業主要分為兩類:一類是大中型制造企業，生產大量需要切割切割的板材，具有較強的經濟技術實力；另一類統稱為加工站，專門承接激光加工業務，沒有主導產品。它的存在一方面可以滿足部分中小企業的加工需求，另一方面也會對激光切割技術的推廣應用前期帶來宣傳和示范。

激光切割的幾項關鍵技術是光機電一體化技術。激光束的參數、機床和數控系統的性能和精度都直接影響激光切割的效率和質量。激光切割的精度、效率和質量隨著切割功率、速度、頻率、材料厚度和材料等參數的不同而不同。，所以豐富的運營商經驗尤為重要。

1.1激光切割的主要優點。

(1)切削質量好:切口寬度窄(一般為0.1-0.5毫米)，精度高(一般為0.1-0.4毫米孔中間距誤差，0.1-0.5毫米輪廓尺寸誤差)，切口表面粗糙度好(一般Ra為12.5-25微米)，無需二次加工即可進行焊接。

(2)切割速度快，如8毫米厚的碳鋼，激光功率為2kW時，切割速度為1.6m/min；2mm不銹鋼切削速度為3.5m/min，熱影響區小，變形極小。

(3)干凈、安全、無污染，大大改善了操作人員的工作環境。

激光切割屬于非接觸式光學熱加工，被譽為“永不磨損的通用工具”。工件可以任意形式緊密排列或嵌套，使原材料得到充分利用。由于非接觸加工，加工零件的變形非常小化，磨損減少。

其實激光切割也有它的缺點。在精度和切割面厚度方面，激光切割不能超過電加工，在切割厚度方面，很難達到火焰和等離子切割的水平。此外，它不能像轉塔沖床一樣成型、攻絲和折疊。

1.2激光切割與沖床的比較。

過去，鈑金加工行業使用傳統沖床進行沖壓，后來發展到數控轉塔沖床和復合機床。隨著社會的發展，激光切割技術也被引入金屬加工行業，成為一種發展迅速、應用廣泛的先進加工方法。據非正式統計，我國工業生產中使用的激光切割系統有500多種，約占全球操作系統總數的2%。

在金屬加工行業，激光切割廣泛應用于厚度小于20毫米的低碳鋼和厚度小于8毫米的不銹鋼，其中大部分鈑金零件外形復雜，批量小，如自動電梯結構件、電梯面板、機床和食品機械外殼、各種電氣柜、開關柜、紡織機械零件、工程機械結構件、大型電機硅鋼片等。此外，一些裝飾、廣告、服務行業使用的金屬圖案、logos、字體也可以通過激光切割制作。

數控磚塔沖床適用于大批量生產形狀簡單的產品。成品包括電氣柜、通信系統交換柜、電梯門板和扶手板、鋼制家具等。激光切割機相對于同樣的切割加工和沖壓條件，價格普遍高于數控磚塔沖床，但由于其靈活性等優勢(如激光切割只需按照圖紙形狀切割，不需要制造模具，縮短了生產周期)。近年來，一些廠商逐漸意識到它帶來的高效益。為了增強市場競爭力，企業不僅有幾臺數控磚塔沖床，還采購激光切割機來適應各種類型的產品。所以，與其說激光切割機和數控磚塔打孔機之間有競爭，不如說是相輔相成。

2.激光切割的典型應用。

2.1在汽車領域的應用。

先進的3D激光設備不僅可以對車身零件進行切割，還可以對整個車身進行切割、焊接、熱處理、包覆甚至測量3D，從而達到常規加工無法達到的技術要求。德國通快的3d激光設備已經成功應用于奔馳、奧迪、寶馬、大眾、通用、福特、雷諾、斯柯達、歐寶、SAAB、沃爾沃、戴姆勒克萊斯勒多年。

2.2在航空領域的廣泛應用。

世界上很多航空發動機企業使用3D激光設備對燃燒器段高溫合金材料進行切割打孔，在軍用和民用飛機鋁合金材料或特殊材料的激光切割方面取得了成功。