在航空.在航天工业中，五轴技术非常有名，比如叶轮.叶片.经过多年的应用，五轴联动已经成为一种成熟的应用.尖端技术。近年来，该技术也被广泛应用于特殊的项目和产品中，如五轴激光加工技术。激光技术近年来发展迅速，已成为切割技术的主流。由于其良好的切割质量和精度，以及无与伦比的加工速度，板材行业普遍认为，未来激光切割很可能取代冲压成为主流的钣金加工技术。

  激光切割原理

  激光切割的原理是：在激光束能量的作用下(在氧气辅助切割机制下，向燃烧点喷洒氧气和金属的放热反应释放的热量)，材料表面迅速(在感应范围内)加热到数千甚至数万度，然后熔化或蒸发。随着汽化物逃逸和熔融物体被辅助高压气体(氧气或氮气等)吹走，切割接缝。

  在切割的实际操作中，有氧切割和氮切割是分开的。在保持相同切割精度的前提下，氧气切割热量大.速度很快，但是切边是棕色的.薄氧化层;氮气需要高压氮气，速度慢.成本高，但切边无氧化.银灰色，可直接焊接，常用于切割要求较高的不锈钢材料。

  五轴激光加工技术在现代模具制造中的优势

  激光加工已经成为现代汽车制造不可或缺的技术，取代了传统的手工切割+冲裁模式已成为国际上大力发展的先进技术。众所周知，在制作模具的过程中，修边是众所周知的.冲孔工艺一直是模具制造过程中的难点，尤其是一些结构复杂的斜切.斜冲.大型汽车模具，如斜翻。如果传统的制造方法很难确定修边线，需要反复摸索几次甚至十几次，给钳工.加工设备带来了巨大的工作量，不仅对钳工的技能水平提出了更高的要求，而且严重影响了后工艺模具的调试。而且现实中有很多修边.从成本上考虑，冲孔模的切割材料采用合金钢，如Cr12.Cr12MoV等等，如果采用传统的修边模制造方法，不可避免地会对边缘进行多次堆焊。由于上述材料在多次堆焊过程中容易开裂，导致镶嵌件报废，因此必须重新补充和再加工。这样，不仅周期会滞后，而且模具的制造成本也会显著增加。如果采用激光切割技术，对于如图1所示的汽车零部件的开发，在成功测试模具后，可以使用激光切割来代替修边.在冲孔过程中，沿图2中所示的修边线进行切割，并在下一个翻边过程中直接使用切割获得的样品进行模具测试，并将获得的样品与检验工具进行比较。如果有差异，通过计算机修剪后一条修边线，然后再次切割，直到成功。整个过程节省了两道工序，彻底改变了传统的单线串行制造方式，大大缩短了工艺流程，降低了模具制造成本。基于五轴激光加工技术在现代模具生产过程中具有如此明显的优势，因此受到许多模具企业的青睐，并得到了广泛的青睐.应用成功。

  多轴激光加工的工艺流程和编程策略

  与其他多轴数控加工一样，激光多轴切割将涉及工件定位夹具的问题。它来自英国Camtek公司的PEPS解决这个问题的方法很简单.实用。PEPS使用夹具自动报表，首先通过CAD转换接口读入产品模型数据，修复破碎表面和破碎表面丢失或失真的数据，然后设置参考位置固定处理模型，以确定需要处理的范围.高度及夹具材料.对于板厚度和其他参数，系统将根据这些参数生成适当的产品截面轮廓线，并生成物理轮廓图形支撑工件。在确定夹具的相应间距后，这些物理夹具将自动生成二维平面图，并根据预提供的夹具板尺寸生成自动排列的图形文件和NC切割文件，使夹具的制作简单.快捷。然而，切割钣金零件不同于加工模具或其他机械产品。由于夹具和切割产品都是相对较薄的钣金零件，因此其强度相对较弱。除了一些提高产品定位精度的辅助措施(如在非干涉区域添加定位销或压力夹具)外，编程也尤为关键。众所周知，板冲压成型后，根据不同的产品形状有不同程度的反弹，不同的切割顺序，在内部应力的释放和辅助高压气体的影响下，反弹和变形的程度也不同，对后续切割产品的定位有很大的影响，因此切割一般遵循一孔后边缘.先小后大.一些复杂的产品需要特殊处理的例外原则;刀轴矢量控制一直是五轴加工技术的重点和难点，在刀轴矢量控制方面，PEPS五轴编程系统更智能、更方便.对于灵活的控制模块，在编程过程中，系统会根据产品表面的三维轮廓自动捕捉每个节点的矢量方向，无需编程技术人员设置驱动面或驱动线，产生平滑的处理轨迹。对于一些形状复杂的产品，由于局部曲率变化较大，如R附近，切割过程中曲率的变化导致进给量减少，使激光能量在有效切割长度内积累和燃烧产品，严重影响产品质量。因此，有必要适当调整这些区域的刀轴矢量方向，以产生理想的刀轨。

  与目前许多大型航空公司和汽车公司使用的传统复杂加工软件相比，PEPS五轴编程系统的连续五轴处理更简单。成功开发了相对单一的处理对象和任意点矢量可调功能，高效、高效.准确的实体仿真使其摆脱了繁琐的处理策略和程序调试，灵活灵活.对于技术工程师来说，激光多轴程序的设计更容易掌握，也为该技术在生产中的应用和推广创造了有利条件。

  虽然激光切割速度很快.激光切割技术是激光加工应用领域的重要组成部分，是世界上先进的切割技术之一，但也有一定的局限性，不仅其昂贵的设备和相应的编程软件限制了其发展，其激光参数和切割参数的合理使用也需要进一步的研究和探索。