激光机操作指南

【安全须知】

1. 绝对禁止将身体的任何一个部位放置在可能的激光通路上，包括但不限于：激光机左端的开放光路、横梁的封闭光路之内、激光头下方；女生注意头发不要卷入正在运行的激光机轨道中；

2. 小心激光机门等活动部件坠落或关闭时伤手；

3. 在对激光机足够熟悉之前，请勿使用垫铁等重物压平材料，以免光头碰撞重物造成光头损坏；4. 激光机报警时（连续滴滴滴滴，响4次），应当停止切割，向助教或航模队队员报修；5. 勿大力操作激光机，包括但不限于：面板按键、线路插头、激光机门等，以免造成机器损坏。

【切割之前】

切割前需要的准备有图纸、材料等。

[图纸准备]

按一般顺序为：绘图、编号、偏刀宽、排版、打断点、转格式等。

1. 绘图

绘图推荐使用CATIA，绘制三维图后投影至二维，转格式为*.dwg输出。

之后使用AutoCAD进行处理，初步的处理包括删去重线等等。去重线可以考虑使用CAXA电子图版，有专门的功能，省时省力。

2. 零件编号

许多零件外形相似但有区别，如翼肋、隔框、桁条等，需要编号以明确零件。编号应位于零件内部，刻在零件上，而并不切透。因此编号需要使用与需要完全切透的边线和孔等特征不同的颜色，推荐边线使用bylayer（随层）（默认是黑色或白色），编号使用红色。

3. 偏刀宽

使用AutoCAD的offset（偏移）命令对切口宽度造成的材料尺寸损失进行补偿。

导入的图纸，大多数外形线是不相连接的，仅用offset命令需要一段线一段线地偏移，比较费力；而对于大部分零件来说，它们的外形是封闭的，可以先连接外形线再偏移。具体做法为：输入命令pedit（编辑多段线）——回车——M（选择编辑多条多段线）——回车——用鼠标框选所有需要偏刀宽的外形线——右键确定——回车（同意将所选曲线转换为多段线）——J（接合线）——回车（同意默认连接距离）——回车（退出），这样所选框线会被连为一体，可以方便地进行之后的操作。注意这里需要的图纸是没有重线的图纸，重线会造成难以预知的结果。刀宽的具体偏移量根据材料不同而变化，偏移时请查最新的切割速度表，表中注明了每种材料的刀宽。偏移中注意偏移的方向，外形轮廓向外，孔向内。

4. 排版

排版的主要目的是尽可能节省材料。另外还可以调整零件方向，使之与材料的方向一致。

排版方式很简单，即，在AutoCAD中画一个与材料一样大的矩形（一般长边水平，短边竖直），将零件填入矩形并使之尽可能充满矩形。推荐的零件间距是1mm；同时应注意零件与材料边框留下5mm~8mm的缝隙。由于材料不一定是直边矩形，可能会因为潮湿等原因弯曲，留下足够的缝隙是必要的。

零件的方向很重要。由于木材是一种各向异性材料，在顺木纹方向刚度和强度都较高，因此请正确选择排版时零件的方向，使正应力传递路线尽可能与木纹同向。而主要承受剪力的零件则应重点考虑板材受剪失稳问题，通过木纹方向的布置努力减小零件的相当长度，提高临界应力值。

5. 打断点

由于材料内部残余应力的作用，在切割过程中，材料会不可避免地发生变形。切割过程中的显著变形会造成零件报废，因此需要留下一些材料不予切断，这些留下的材料统称断点。

需要打断点的零件一般是细长型零件，包括机翼大梁凸缘、机身桁梁等等，是必须打断点的。具体操作方式为：排版完成后，画两根相距2mm的竖直直线为一组，纵向穿过整块材料，之后每隔100mm复制一

组，直到布满整块材料。使用trim（修剪）命令，剪断每一组两根竖直线之间的所有线条。最后删去这些竖直线，即告完成。

6. 转格式

所有图纸检查后，删去代表材料的外框，并将所有线转移至同一个图层中，保存为*.dxf格式，格式版本不高于2007，推荐使用最低格式（LT12）。

[材料准备]

材料请按需要的力学性能选择。一般认为同样体积的材料的性能排列为轻木（巴尔杉木）<桐木<松木<椴木层合板（模型层板）<榉木<桦木<桦木层合板（航空层板），而同样重量下，轻木的力学性能最好，桦木次之，桐木最差。玻璃钢板、碳板等材料无法使用激光机切割。注意木材有方向性。因此隔框等受力状况复杂的零件应使用层合板制造。层合板是没有方向性的。

注意材料的极限。一般飞机的外部壁板使用1.5mm~2mm轻木已经足够，桁条、桁梁、机翼大梁等常用各种规格的桐木条制作，而与起落架和发动机连接的部分必须使用硬木层合板或玻璃钢、碳板、铝板等材料，根据飞机重量而定。

选择待切的木质材料应注意以下几点：

1. 材料变形

木质物品在储存中，极易由于潮湿和重力而变形。选材应尽可能选择变形较小的材料。同样地，在使用层合板等大到一定用不完的材料时，请注意材料保存，一定要平放并远离窗口、空调出风口等潮湿位置。

2. 材料缺陷

木材有缺陷是正常的。常见缺陷包括但不限于：

木节。在桐木、松木、层板、轻木中均可见，外观为一个圆形或眼状区域，颜色与周围木材有区别。由于木纹在木节处呈圆形，与外部方向不同，难以利用，一般需要避开。

缺损。木材的边角可能因为运输和存储的原因损伤，应注意观察。层合板层间分离。由于层间胶粘不牢或内层本身缺损等原因，层合板层间部分或完全分开，由于剪力传递路线中断，层合板力学性能大减。这种层合板外观正常，但制成的零件明显刚度不足，发现后零件应报废，换板再切。

3. 节约

对于细小零件应注意使用边角料进行切割。同理，切割完成后剩余的大块边角料（大于100mm*100mm，或40mm*500mm）应按类归入废料堆，便于他人取用。

【切割——切割机设置】

切割机需要的操作较多，主要是调刀高、对刀、压材料。

1. 开机

开机需要先打开激光机左侧的电源闸（一个双头空气开关），然后按面板上开关、气泵、排风开关。开机后激光机会自检，在此过程中刀头会找机械原点（左上角），因此需要注意在开机时，工作平面上不能有任何物体，否则有可能碰撞激光头，损伤激光机。

切割前应清理工作平面下方的料斗，防止细小零件加工中掉落在料斗中，与废料混杂以至于无法分辨。

2. 基本操作

面板上各种按键的意思写得很详细，不再赘述。没有注释的按键只有5个，分别是上下左右方向键和圆键。方向键如其名所述，可以控制刀头移动；移动中应注意工作平面上的物体，切勿碰撞激光头造成损坏。圆键可以重复切割，即使用同样的图纸和能量再切割一遍。

3. 调刀高

调整刀高的主要目的是对焦距，使激光焦点位于待切材料上表面。根本原因在于，激光机只有一个聚焦透镜，因此出光是圆锥形的，非焦点位置能量密度低，宽度大，切割效果不好。

放入需要切割的材料，将刀头调整到距离材料表面4mm高处。具体步骤为：将材料移至激光头正下方，将一块4mm厚的材料放在光头下，放松光头上垂直于光头轴线的白色尼龙螺钉。这时光头可以上下移动；使其向下移动轻轻接触垫高用的4mm材料，拧紧尼龙螺钉，移开垫高材料，刀头即距离待切材料表面4mm高。

4. 对刀

对刀包括两个过程，把待切材料调整到平行于激光机刀头移动轴线，和对正开始切的起始位置。

首先将材料放置在大致的切割位置上。建议放在工作平面的左下角。然后将刀头移至材料右侧，大致右上角位置上，按“手动出光”按

钮，在材料上打下一个标记点。这个点的位置即为激光头的精确投影位置。调整材料位置，使标记点位置距离材料上边缘约5mm。接下来将刀头水平移动至材料左端，注意此时刀头不能垂直移动。移动大致到位后打下一个点。这时，不能再移动材料的右端标记点，需要用手按住右端标记点，使材料绕此点旋转，调整材料位置，使左端标记点距离材料上

1

边缘约5mm。这时待切材料即与激光机刀头移动轴线平行。

再次水平移动刀头，使标记点距离材料左侧边缘大致5mm，对刀即告完成。

5. 压材料

待切材料有可能由于受潮而翘起，焦点不再位于材料上表面。这时需要按压材料，使之紧贴于工作平面。

一般情况下激光机切割速度不高，用手即可按压材料。但在按压过程中，材料不能移动，对操作者要求较高，而这种行为本身具有危险性，因此不提倡使用。

实际操作中，可以使用重物压住材料的边角使之贴紧工作平面。这时应注意重物应当避开激光机刀头，以免碰撞造成激光机损坏。可以在放置重物前先“走边框”，将重物放置在刀头不会经过的位置。

【切割——软件设置】

软件需要设置的部分主要是能量和速度。

1. 软件

软件名：LASERWORK，一般为桌面上一个红色图标。

2. 导入图形

文件——导入，选择需要切割的*.dxf文件。

3. 基本操作

左键——选中；空白处拖曳左键——框选；中键——视野平移；选中图形后：

左键拖曳十字叉——移动选中图形；左线拖曳选中的图形周边8个控制点——变换；

旋转：左侧工具栏中有旋转工具；

改变颜色：选中对象后，选择底部的颜色板即可改变颜色。

4. 设置速度与能量

右上角框中，双击每种设置颜色对应条目，在弹出的对话框中设置

切割速度和能量。速度与能量的值请根据需要切割的材料厚度和材料，在切割速度表中查找。最大能量与最小能量请设置为相等的值。关闭对话框可以发现速度与能量已经设置好。

5. 设置切割次序

点击右上角框右侧的绿色箭头可以调整选中条目的切割次序，切割次序的实际移动方式与BIOS设置类似。

6. 走边框

对于留边较窄的图纸可以先走边框，确认图纸是否会超过材料边界。

7. 切割

点击“开始”按钮即可切割。切割前注意材料是否就位，尤其要注意是否仍有人在激光机前操作。

【中止切割】

发生紧急安全状况时，应迅速切断激光机电源（左侧总闸）。对于并非紧急的状况（例如材料异常翘起，或切下的孔中材料翘起有可能会阻挡激光头等情况），如需要中止切割，可以使用面板上的暂停键，状况排除后可以继续切割。如果暂停后需要停止切割，应使用面板上的复位键。

【切割之后】

切割后应取出零件和边角料，边角料按材料和尺寸归入废料堆。如果长时间不再使用激光机，应关闭激光机电源和机器总闸。

【最后再次强调，安全第一！】描述

[←1]

对于弯曲比较严重的材料，还需要取材料上方中间的一个点，以确认切割过程中不会切到材料外。在这种情况下，材料必须凹边向上摆放；中间的这个点没有特殊的距离要求，只要还在材料上即可。