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   為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計(jì)制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾（Laval）噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗(yàn),見圖4。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示：分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa（或4bar）時(shí)切割速度只能達(dá)到2.75m/min（碳鋼板厚為2mm）。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時(shí)切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。

    數(shù)控切割機(jī)床由三部分組成，即工作臺（一般為精密機(jī)床）、光束傳輸系統(tǒng)（有時(shí)稱外光路，即激光器發(fā)出的光束到達(dá)工件前整個(gè)光程內(nèi)光束的傳輸光學(xué)、機(jī)械構(gòu)件）和微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。按切割柜與工 作臺相對移動的方式，可分為以下三種類型：

    （1）在切割過程中，光束（由割炬射出）與工作臺都移動，一般光束沿Y向移，工作臺在X向移。

    （2）在切割過程中，只有光束（割炬）移動，工作臺不移動。

    （3）在切割過程中，只有工作臺移動，而光束（割炬）則固定不動。

金屬激光切割機(jī)的激光硬化處理工藝特點(diǎn)：

　　1、材料表面的高速加熱和高速自冷。

　　2、激光硬化處理后的工件表面硬度高，比常規(guī)淬火要高5%～20%，可獲得極細(xì)的硬化層組織。

　　3、由于激光加熱速度快，因而熱影響區(qū)小，淬火應(yīng)力及變形小。

　　4、可以對形狀復(fù)雜的零件和不能使用其他常規(guī)方法處理的零件進(jìn)行局部硬化處理。同時(shí)，也可以根據(jù)需要在同一零件的不同部位進(jìn)行不同的激光硬化處理。

　　5、激光硬化工藝周期短，生產(chǎn)，工藝過程易實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，自動化程度高，可納入生產(chǎn)流水線。

　　6、激光硬化靠熱量由表及里的傳導(dǎo)自冷，無需冷卻介質(zhì)，對環(huán)境無污染。