河滩小学 高剑锋

一、激光切割机的特点

（1）、激光切割机是光、机、电一体化的高科技产品，以其加工精确，快捷、操作简单，自动化程度高等优点，在皮革、纺织服装、工艺品、标牌制作等行业得到广泛的应用。与传统的切割方式相比不仅价格低，消耗低，激光切割雕刻也称为，非接触光学热加工，被誉为永不磨损的万能工具，因为激光加工对工件没有机械压力，加工出来的产品效果，精度、光洁度都非常好，尺寸一致、精确、效率高，成本低等特点。可切割任意形状的图形，开发速度快，由于激光和计算机技术的结合，只要在计算机专用软件上设计，编程、输出，即可实现激光切割、雕刻，可边设计边出产品。

（2）、适用范围广，激光切割机提供了两种加工方式，即切割和雕刻，其中切割是指切割机沿图形或文字的轮廓进行加工，也可以进行分色切割，即根据软件中设定不同颜色的线条，切割出不同的深度。雕刻是指切割机根据点阵位图逐行逐列的加工出整个图形或文字，在雕刻方式下，切割机可以进行坡度雕刻，即在凸起线条的根部雕刻出具有一定倾角的斜面，增加凸起线条的强度，适用于制作印章，印刷胶板等，扫描方式可以制作半色调图，即以点的疏密度表现颜色的深浅，成品据有黑白照片的效果。

（3）、适用材料：适用与常见的非金属材料，竹木板、亚克力板、三合板、五合板、中密度板、双色板、塑料板、皮革、纺织品、纸张、橡胶等材料的加工。

（4）、加工质量好，分辨精度为0.025mm，切割时，走线平滑，边缘无锯齿、缝隙小，曲线拟合精确，雕刻及扫描加工时，可精确输出点阵图，网点细腻。

（7）、技术参数：

    激光切割机主要有七个部件组成：机架、激光系统（激光器、光路、反射镜、透镜）、控制系统（主板、底板、控制面板、电路）机械传动系统工作台、辅助系统、操作软件。

（1）、E1306激光切割机的结构由（如图所示）

Ⅰ、CO2激光器，也可配置进口射频激光器。

Ⅱ、光路系统 ;包括三个反射镜和一个聚焦透镜。即激光器产生的光通过反射镜反射后，打到聚焦透镜上，在通过聚焦透镜的聚光，成为可用光束。第一反射镜在激光盒中，第二反射镜随机械横梁沿Y轴方向移动，第三反射镜和聚焦透镜在激光头上。如图所示

Ⅲ、激光电源：是把220V的交流电转换成激光器所需的高压电。

（3）、控制系统：

Ⅰ、主板;主板安装在机箱右侧，它是激光切割机的主要控制部件，它从计算机得到数据后，对这些数据进行分析运算和数据转换，然后再传输数据给激光切割机，从而根据软件中编辑的内容完成加工。

Ⅱ底板：底板安装在主板旁边，它主要作用是驱动电机，为主板提供工作电流，以及把各工作部件的工作状态传输给主板，使主板可以控制机器的工作。

Ⅲ、控制面板：

控制面板位于机器的右前方，负责电流的调节，手动出光和手动控制激光切割机X轴、Y轴的运动方向。

控制面板上的各个部件功能如下：

电流表：电流表上显示数为切割机的实际输出电流，这与激光器的输出功率有关。切割机的电流可调。

高压开关：按下此开关后，激光电源会根据指令向激光器提供高压。每次雕刻之前，请确定已按下高压开关，否则激光器不会出光。

手动出光：按下“高压开关”后，再按下此开关，激光器将根据“输出电流”所指示的电流大小连续出光。

“！”键：硬复位键。按下此键后，设备重新启动，数据线接口重新连接，恢复到开机后的初始状态。

电流调节旋钮：利用此旋钮可调节输出电流，右旋增大，左旋减小。同时按下“高压开关”和“手动出光”，能够从电流表上看到输出电流的大小。（注意：调节中应先将聚焦镜移出物料，以免烧坏加工材料。）

RST键：软复位键，按下此键后，取消当前加工文件，设备复位至最右上角初始位置，完成复位。

激光头移位键：由上、下、左、右四个方向移位键组成。在脱机工作模式下（计算机没有向切割机传送数据），按下其中任意一个键，激光头将按照箭头指示的方向移动。

F键：定位键，按下此键后，此键右上角指示灯亮起，小车当前所在的位置坐标被设为加工原点。

↑键：菜单选择键，选择液晶显示屏上面的菜单。

light/↓键：功能复用按钮，菜单下选择按钮；当屏幕显示“调整光路（开）”时，该按钮用于控制光路开关，按下此键激光器出光。

OK键：更改调整光路状态；进入下一级菜单；确认保存更改；将数据存入内存以后，按此键可以重复输出内存里所存的数据。

Esc键：退出当前菜单，返回上一级菜单；取消对更改的保存。

控制面板的菜单简介如下：

液晶显示屏：开机自检后，显示屏上出现字幕：

按↑键上下选择菜单，按一下OK键切换到调整光路模式，显示屏上出现字幕：

  此时，按一下light/↓键手动出光，激光器出光，可调节光路和焦距。

输出数据雕刻机工作时，显示屏显示：

此时BUSY上的红灯亮，按下暂停开关，蜂鸣器响，并且红灯闪烁。

（4）、工作台：平板—适用于胶板制作和其他普通材料加工，刀条板—适用于有机玻璃切割等用途，蜂窝板—适用于切割纺织品、皮革等材料加工。

（5）、辅助系统;

Ⅰ、水循环系统;水循环系统包括进出水管和潜水泵。玻璃激光器工作时会发热，如不及时冷却，激光器会破裂损坏，所以配置玻璃管激光器的切割机在工作过程中一定要保持良好的水循环，这在使用玻璃管的激光切割机时非常重要，应特别注意。

Ⅱ、除尘通风系统：包括气泵、吹气管、排风扇和排气管，通过吹气不仅可以快速冷却加工表面，还可以吹开加工过程中产生的粉尘等杂物，保证加工质量，同时在激光加工过程中，很多非金属材料会产生刺鼻气体，这就需要排气扇把气体排出去。

三、激光切割机的工作原理及软件功能：

Ⅰ、激光是一中光，与自然界其它电发光一样， 激光虽然是光，但它与普通光明显不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射，此后的过程完全由激辐射决定，因此激光具有非常纯正的颜色，几乎无发散的方向性,极高的发光强度。 激光通过激光器产生光束后，由反射镜传递并通过聚焦透镜照射到加工物品上，使加工物品（表面）受到强大的热能而温度急剧增加，使该点因高温而迅速融化或汽化，配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。

Ⅱ、软件功能：

艺术雕刻ACE软件，是为激光切割机设计的应用软件。该软件可实现切割、雕刻、坡度雕刻和扫描四种功能。

（1）、切割功能：可将多种材料沿某一图形或文字的内、外轮廓切割下来，使其具有和该图形或文字同样的形状。在艺术雕刻软件中编辑的所有图形或文字都可以进行切割，外部导入的文件格式只有.plt文件和.dst文件才可以进行切割，并且可对.plt文件进行分色输出。

（2）、扫描功能：可将一幅图片以点阵形式表现出来。在艺术雕刻软件中编辑的所有图形或文字都可以进行扫描，外部导入的文件只有单色位图格式才可以进行扫描。

（3）、雕刻功能：可实现阴刻及阳刻效果。在艺术雕刻软件中编辑的所有图形或文字都可以进行雕刻，外部导入的文件只有单色位图导入格式可进行雕刻。

（4）、坡度雕刻功能：可实现具有不同坡度的雕刻。其它同雕刻功能。

（5）、激光加工主要分为：激光切割、雕刻、坡度雕刻、扫描四种工作方式，对于每一种工作方式，我们在操作流程中有一些不尽相同的地方。

（6）、激光雕刻是在物体的表面进行，分为位图雕刻和失量雕刻两中方式。

   位图雕刻： 我们先在PHOTOSHOP里将我们所需要雕刻的图形进行挂网处理，转为单色BMP格式，在艺术雕刻软件中打开该图形文件。根据所加工的材料我们进行合适的参数设置就可以了，而后点击运行，激光雕刻机就会根据图形文件产生的点阵效果进行雕刻。

     矢量雕刻：使用矢量软件如Coreldraw，AutoCad，Iluustrator等排版设计，并将图形导出为PLT，DXF，AI格式，在艺术雕刻软件中打开该图形文件，传送到激光雕刻机里进行加工。

     激光切割：我们可以理解为是边缘的分离。对这样的加工目的，我们应该先在CORELDRAW、AUTOCAD里将图形做成矢量线条的形式,然后存为相应的PLT、DXF格式，用激光切割机操作软件打开该文件，根据我们所加工的材料进行能量和速度等参数的设置再运行即可。激光切割机在接到计算机的指令后会根据软件产生的飞行路线进行自动切割。

四、基本操作流程

第一步：接通冷却水和除尘通风系统

接通水泵、气泵，打开排风扇，并检查冷却水循环是否正常。

注意：严禁在冷却水循环不正常的情况下使用机器，以免损坏激光器。

第二步：连接电源线、数据线和地线

连接好切割机上的电源线、数据线和地线后，打开雕刻机和计算机的电源开关。

第三步：调节光路

激光切割机属精密光学仪器，对光路调节要求较高，如果激光不是从每个镜片的中心射入，就会影响切割效果，每次工作前务必检查一下光路是否正常。

注意：调节光路的工作，操作员必须经过专业培训后方可进行。

第四步：安装USB加密狗驱动打开艺术雕刻ACE软件。

第五步：图文编辑

进入正天ACE雕刻软件，利用ACE软件的各项功能编排雕刻和切割的内容，也可利用软件将事先做好的*.Bmp或*.Plt文件，读入ACE软件中。

第六步：加工定位

排版完成后，先要定出加工位置才能放上加工材料。加工定位方法如下：取出待加工材料，先在工作台上贴上一张纸，在排版已完成的基础上点击ACE软件中的“定位框”图标，这时切割机在白纸上划上定位框（注意：此时应用小电流）。

第七步：确定加工参数

加工参数包括间隔，速度和电流等。加工间隔是指加工点阵位图时，是逐行逐列的输出还是有间隔的输出，这个加工参数只有雕刻和扫描中才有；加工速度是指横梁和小车的移动速度；加工电流是指激光器的电流。加工方式的不同或是材料、雕刻、切割深度的不同，所用的加工参数不同。在加工前需要根据材料的性质和加工要求来设置加工参数，通常需要实验来设定。当激光器使用时间较长后，输出功率会有所衰减，请适当加大输出电流。

加工间隔和速度都在软件中设置，调节电流大小的方法有以下两种：

●直接调节控制面板上的电流调节旋钮。

按下“高压开关”后，再按下“手动出光”，旋转电流调节旋钮即可调节电流的大小，此时电流表上所显示的电流值是此时电流可以输出的最大值。在每次加工之前都需要用这种方法调好电流的最大值。（注意：在调节电流之前，应将加工材料移开，以免烧坏加工材料。）

●在软件中调节。

在软件中可以把不同的加工对象设置为不同的加工方式，不同的加工方式可以设置不同的加工功率等级，在加工功率等级中可以定义功率百分比，通过功率百分比来控制电流的大小（具体操作方法见ACE软件使用说明书），实际加工过程中输出的电流大小是手动调节后的电流乘以每种加工方式的功率百分比。

另一种控制输出功率的方法是在图像编辑时把线条设置为不同的颜色，通过颜色来制定功率百分比。

第八步：放置加工材料，定焦距

确定没有按下“手动出光”以后，在白纸上的定位框中放上加工材料，将对焦块平放在加工材料上面，调节小车上升降台的高度，定焦距，使加工表面到抽气罩下表面的距离为8mm，此时待加工表面位于聚集镜的焦点平面上。

第九步：输出数据加工

放好加工材料后，在计算机中生成数据并输出数据，这样切割机就开始加工了。

第十步：加工完成

加工完成后，会有声音提示。在加工过程中，若是冷却水循环不正常，加工会自动停止，直到冷却水循环正常后加工才继续进行。

加工完成后，请务必清洁工作台，保持切割机的清洁。

五、参观激光切割加工实验的心得

    通过老师的演示和讲解，我深深地感受到了二氧化碳激光切割机的奇妙和强大。虽然二氧化碳激光切割机虽然只能加工2D平面，但应用范围还是非常广的。下载本文