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激光加工在軌道交通車輛制造中應用現狀及發展趨勢

1.激光切割技術
激光切割作為一種柔性加工技術，具有高精度、高效率、熱變形小和適應性強等優點，目前國內外的軌道車輛制造廠家普遍采用激光加工技術進行不銹鋼、碳鋼、鋁合金等金屬板料的加工。加工的產品主要有車體、轉向架、內裝部位的金屬板材零件，多數為二維平面切割，通過激光切割加工出零件的外形輪廓和孔，獲得較高的精度和切割斷面質量。激光加工采用的主要設備為各種規格的激光切割機，各廠家根據產能的不同，擁有多臺激光切割機。一般情況下，碳鋼和不銹鋼板普遍采用CO2激光切割機或固體激光切割機；鋁合金板采用固態激光切割機；對于10~20mm厚的碳鋼板材，普遍采用CO2激光切割機，可以達到較高的切割速度和良好的斷面切割質量。
由于激光加工技術的應用，實現了柔性加工，取代了大量的沖壓模具，縮短了沖壓生產的準備周期，節約了大量模具成本，因此激光切割已經成為國內外軌道車輛制造業中金屬板材下料的主要手段。
評價激光切割的精度主要有三類指標：①切割斷面指標：主要有斷面粗糙度、切割斜度、掛渣及熱變形等。②幾何公差指標：主要有孔圓度、位置度、重復精度及尺寸誤差等。③氧化層和熱影響區等。參照國家標準：GB/Z18462—2001激光加工機械—金屬切割的性能規范與標準檢查程序。
實際生產中影響激光切割精度的原因有很多，如設備精度、切割參數、氣體純度、材料種類、厚度及環境因素等。選用設備時要根據設備制造商提供的精度測試數據和曲線來衡量設備能夠達到的精度。一般情況下，激光切割的光束定位精度為±0.03mm；切割面粗糙度Ra=12.5μm左右；實際切割的誤差為0.1~0.3mm。

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