激光加工技術是一種智能化的先進加工技術，被譽為”21世紀的萬能加工工具”，它集成了激光技術、新材料技術、計算機與數控技術，是目前激光領域中非常活躍的前沿研究領域之一。在發達國家，50%～70%的汽車零件采用激光加工，在國內許多廠家也開始嘗試激光的應用，華工激光法利萊生產的TX3設備正是在這一背景下針對武漢某客戶的需求設計開發的專用三維光纖激光切割機型，用于對汽車三維零件進行異形切割。該型設備具有投資成本低、使用維護成本低、操作簡單等特點，特別適合批量生產的需要。

系統組成 

圖1 三維激光切割設備外形圖

      華工激光法利萊TX3三維激光切割設備主要包含如下部件：光纖激光器、機器人、光纖切割頭、控制系統、雙工位專用切割夾具、激光防護裝置。

工作原理

      華工激光法利萊TX3三維激光切割設備的光路采用光纖傳輸，利用光纖將高能激光光束從激光器傳送到遠距離加工點，由于光纖本身可以彎曲，其輸出端聯接在切割頭上，機器手夾持切割頭運動，完成與工件所需切割位置對應的軌跡，來進行切割加工。

      設備的兩個工位呈90度布置且相互獨立。一個工位進行切割時，另一個工位可以進行裝卸。激光工作時，通過兩個可自動開合的防護門將人和激光安全隔離。每個工位均有傳感器檢測是否有工件及是否有人在工作區域，以保證加工時的安全。

夾具設計

      由于加工的工件為長條形，即使在搬運中也會發生變形，因此保證其一致性的夾具成為了保證質量的關鍵所在。華工激光法利萊為了減少夾具的外形尺寸，不妨礙激光的切割路線，兩個零件在夾具上采用了分層放置的方法。在本工序前，左右頂蓋邊框各需要分成兩端，共四段，分別在兩臺夾具上裝夾后切割。

      定位采用孔和面結合的方式：采用定位銷對孔定位，定位銷可以手動伸縮，手動到位，氣動壓緊；為了保證激光在切割時不射向上方，同時為了簡化夾具的設計和結構，可以利用邊框的內槽進行定位，然后壓緊，保證零件定位穩定、可靠、重復精度高。

結束語

      三維激光加工以其先進、靈活、快速的特點，在國內外的和汽車工業中得到了廣泛的應用，華工激光法利萊TX3三維光纖激光切割機系統中采用了光纖激光器配合高智能化機器人實施對金屬零件的三維柔性加工，大大提高了金屬材料加工效率，同時節省了工裝夾具設備，縮短了生產準備周期。三維光纖激光加工裝備是隨著近年工業應用迅速發展而產生的新一代加工技術，可滿足現代先進工業應用的需求，對提升我國高端制造裝備的技術水平具有重大意義。