摘要：激光切割凭借其无接触加工、高精度及快速编程的优势，正逐步替代传统工艺，成为钣金加工、汽车零部件生产等领域的核心装备，驱动制造业向高效与智能化升级。本文重点介绍了禾川为激光切割机和全自动激光弯管切割机提供的控制系统解决方案。

制造业对柔性生产与复杂图形加工的需求日益攀升。传统冲压模具成本高、周期长，难以适应少批量、多品种的敏捷制造趋势。激光切割凭借其无接触加工、高精度及快速编程的优势，正逐步替代传统工艺，成为钣金加工、汽车零部件生产等领域的核心装备，驱动制造业向高效与智能化升级。

1 激光切割机控制解决方案

（1）设备介绍
激光切割机是使用高密度激光束切割工件作业的机器。其原理是经过光路系统聚焦后，将激光聚焦形成高功率密度激光束，再照射到工件表面释放能量，使工件达到熔点和沸点，并使用与光束同轴的高压气体将熔化或汽化的金属吹走来形成切缝，以达到切割和雕刻的目的。
激光切割加工用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高、切割快速、不受切割图案限制、自动排版、节省材料、切口平滑、加工成本低等特点。
（2）工艺介绍
激光切割机主要由4轴控制（图1），包括：
· Y轴控制激光切割头横向移动；
· X1轴+X2轴控制激光切割头纵向移动；

· Z轴控制激光切割头上下移动。
激光切割机的加工流程如下：
上料 → 机床回原点 → Z轴激光标定 → 数控系统导入切割样图文件 → 进行激光切割 → 下料。
（3）禾川方案
禾川激光切割机控制系统拓扑图如2图所示。
①性能指标
· 加工加速度：1.5G；
· 空程加速度：1G；
· 定位精度：±0.01mm；
· 切割精度：10丝内；
· 最高转速：3000rpm；
· 单轴空程速度：71m/min；
· 加工速度：15m/min。
②方案优势
· 高稳定
采用禾川全新SV730W系列伺服（图3），重复定位精度可达±0.01mm，无抖纹，无过冲、凸点、坡角等现象；

· 易调试
高可视化设计：可采用ABCD多个轴波形反馈曲线对比，反馈及时，易于调试（图4）；
· 省空间

SV730W单机可带四轴，优化设备安装空间要求。

2 全自动激光弯管切割机控制解决方案

（1）设备简介
在金属管材加工行业，通用管切机只能切割常规管材如圆型、方型、工型、角型等；异型切割一直是行业内的难点、“痛点”。特别对于弯管型材切割， 目前还处于空白阶段。
禾川全自动激光弯管切割机能以任意角度切割直径38~92mm的管材，满足不同客户的需求。激光切割头优化后，切割直径及角度均可进一步提高。
（2）工艺介绍
禾川全自动激光弯管切割机共由五个轴组成（图5），分别是：平移轴X、旋转轴R、夹具旋转轴W、切割头轴Z1及夹具升降轴Z2。
（3）工艺难点
全自动激光弯管切割机的控制难点主要有：
· 在不干预切割头的情况下，可实现任意角度切割；
· 在保证精度的同时，快速完成激光切割过程。
（4）禾川控制方案
禾川全自动激光弯管切割机控制系统拓扑图如图6所示。
①方案优势
性能指标：
· 切割速度：25m/min；
· 切割精度：0.5mm；
· 管材直径：38~92mm；
· 切割角度：任意。
②方案亮点
· 采用Q0系列PAC+禾川触摸屏替代传统数控系统，稳定可靠，性价比高；

· 采用X3E EtherCAT总线伺服驱动器+23位绝对值光编电机，响应快一致性好，设备精度达到0.5mm以内；
· 操作简单，一学就会，轻松快速实现不同管径不同厚度的弯管切割。