激光是一种因刺激产生辐射而强化的光。由于其具有方向性好、亮度高、单色性好等特性，使得激光的应用非常广泛，如激光切割、激光焊接、激光雕刻、激光打孔、激光打标等等，激光应用也成为目前最有发展空间的领域之一。而激光切割作为激光加工中最重要的一项技术应用，其主要有两种：一种是脉冲激光，适用于金属材料；第二种是连续激光，适用于非金属。下面就来介绍一下激光切割技术中的汽车行业中的应用。

激光切割原理及优点

激光切割是利用高功率密度的激光束扫描材料表面，在极短的时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，以达到切割的目的。

激光切割在汽车零部件的生产中具有以下优点：⑴精度高，定位精度在0.05mm左右。⑵切缝窄，激光束聚焦成很小的光点，使得焦点处达到很高的功率密度，材料加热至气化程度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。⑶切割面光滑，无毛刺。⑷速度快，比线切割速度要快很多。⑸切割质量好，无接触切割，切边受热影响很小，基本不存在工件热变形现象，完全避免材料冲剪时形成的塌边，切缝一般不需要二次加工。⑹不损伤工件，激光切割头不会与工件表面接触，保证不划伤工件。⑺不受被切材料的硬度的影响，激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等材料进行加工。⑻不受工件外形的影响，柔性好，可以加工任意图形，也可以切割管材及其他型材。⑼节约环球(中国)的投资，激光加工不需要环球(中国)，没有环球(中国)损耗，无需修理环球(中国)，节约环球(中国)的更换时间，从而节省了加工费用，降低了生产成本。⑽节省材料，采用计算机编程，可以把不同形状的环球官方网站进行整板材料套裁，提高材料的利用率。⑾可以缩短新环球官方网站的开发周期，新环球官方网站的试制，一般数量较少，结构不确定，不用制造环球(中国)，降低浪费，缩短新环球官方网站的制作周期。⑿可以切割非金属的材料。

因此在生产中采用这种设备是非常可行的，并且这种设备也适用于生产小批量工件，为零部件的前期试制开发提供了方便，节约了成本。

激光切割的设备

激光切割设备种类繁多：⑴平面激光切割机，主要切割平面工件。⑵三维激光切割机，可以切割三维空间的工件。⑶激光切割机器人(图1），可以切割更复杂的三维立体工件等。

随着汽车行业的发展，激光切割机器人的应用越来越多，而且这种类型的激光切割设备也可以切割平面工件和简单的三维工件，因此下面重点介绍激光切割机器人工作站的组成部分：⑴高精度轨迹机器人，实现了高精度、高速度、立体加工以及成本的降低。⑵激光发生器，有固体激光发生器、气体激光发生器和光纤激光发生器，是产生激光源的装置。⑶冷却器，用于冷却激光发生器。⑷光纤维电缆。⑸切割头，主要包括腔体、聚焦透镜座、聚焦镜、电容式传感器和辅助气体喷嘴等零件。⑹工作台，用于安放被切割的工件，并能按照控制程序正确而精准的进行移动，是由伺服电机驱动的。⑺数控系统，控制工作台实现X、Y、Z轴的运动，同时也控制激光器的输出功率。⑻操作台，用于控制整个切割装置的工作过程。⑼气瓶，包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶。⑽空压机。⑾空气冷却干燥机、过滤器。⑿抽风除尘机等辅助设备。

激光切割机器人在汽车制造中的实践

下面列举阐述一下激光切割机器人在汽车零件加工中的应用。

管材零件的切割

如图2所示，该零件是激光切割管材上所有的孔(左件4个孔，右件5个孔），因孔数量较多，孔径尺寸也各不相同，采用环球(中国)来冲裁的话，环球(中国)比较复杂并且环球(中国)数量也比较多，投资相对较大，而且后期的环球(中国)维修频率也较高，会占用大量的时间和人力，并且还会产生不合格品，影响零件的质量，还要有专门的质检人员进行检验，以防止不合格品的流出。而采用激光切割技术不但可以减少大量的环球(中国)资金的投入，还可以带来以下几点好处：⑴保证零件质量；零件切割位置准确，并且这种无接触加工可以避免塌角的发生。⑵节省操作工人与设备的占用；采用激光切割，程序调好之后，只需要一名工人就可以完成取件、上件、下件等一系列工作；如果用环球(中国)来实现最少需要3套环球(中国)，3名操作工，3台冲压设备。⑶节省时间，操作简单；根据实践，该零件一天可以切割400套，并且工人不会太累，效率较高；如果采用环球(中国)实现，正常情况一天也可以生产400套，但是如果环球(中国)出现问题，维修、装环球(中国)、调试会耗费大量的时间和人力。⑷避免漏切、错切；激光切割如果出现漏切、错切，设备会报警，因此不会有不合格品流出的现象；如果环球(中国)出现漏冲，不容易被发现，这样不合格品流出，会带来更大的损失。