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激光加工在轨道交通车辆制造中应用现状及发展趋势

1.激光切割技术
激光切割作为一种柔性加工技术，具有高精度、高效率、热变形小和适应性强等优点，目前国内外的轨道车辆制造厂家普遍采用激光加工技术进行不锈钢、碳钢、铝合金等金属板料的加工。加工的产品主要有车体、转向架、内装部位的金属板材零件，多数为二维平面切割，通过激光切割加工出零件的外形轮廓和孔，获得较高的精度和切割断面质量。激光加工采用的主要设备为各种规格的激光切割机，各厂家根据产能的不同，拥有多台激光切割机。一般情况下，碳钢和不锈钢板普遍采用CO2激光切割机或固体激光切割机；铝合金板采用固态激光切割机；对于10~20mm厚的碳钢板材，普遍采用CO2激光切割机，可以达到较高的切割速度和良好的断面切割质量。
由于激光加工技术的应用，实现了柔性加工，取代了大量的冲压模具，缩短了冲压生产的准备周期，节约了大量模具成本，因此激光切割已经成为国内外轨道车辆制造业中金属板材下料的主要手段。
评价激光切割的精度主要有三类指标：①切割断面指标：主要有断面粗糙度、切割斜度、挂渣及热变形等。②几何公差指标：主要有孔圆度、位置度、重复精度及尺寸误差等。③氧化层和热影响区等。参照国家标准：GB/Z18462—2001激光加工机械—金属切割的性能规范与标准检查程序。
实际生产中影响激光切割精度的原因有很多，如设备精度、切割参数、气体纯度、材料种类、厚度及环境因素等。选用设备时要根据设备制造商提供的精度测试数据和曲线来衡量设备能够达到的精度。一般情况下，激光切割的光束定位精度为±0.03mm；切割面粗糙度Ra=12.5μm左右；实际切割的误差为0.1~0.3mm。

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