本发明涉及一种数控加工设备及其加工方法，尤其涉及一种激光和等离子技术综合利用的数控加工设备及其加工方法。

　　随着CAD/CAM技术的发展和激光加工技术的日趋成熟，激光切割特别是中小型的激光切割机在非金属加工等行业获得了很好的应用。由于激光加工的缝宽小，尺寸精度高，重复性好，因此，很快得到了相关行业的认可并应用。可是，由于切割金属的激光加工设备造价昂贵；而等离子切割设备虽然价格适宜但是其功能单一，在实际生产加工过程中，特别是市场需求广泛的中小企业往往需要针对不同加工的技术要求和工件的材料特性采用不同的加工工艺。因此，急需研究开发一种新型的具有激光加工和等离子加工双重功能的加工系统。

　　本发明的目的是克服现有技术和加工方法的不足，提供了一种投资风险小，市场应用前景广阔，经济效益明显，集数控、激光、等离子等高新技术为一体的数控激光等离子加工设备，从而可以实现针对不同的加工材料及特有加工方法和加工工艺在单台设备上进行激光或等离子的加工。本发明具有功能齐全、加工成本低、用途广泛的特点。

　　为了解决上述技术问题，本发明数控激光等离子加工设备予以实现的技术方案是该加工设备包括微机专用数控系统及机械运动单元和加工头部件、等离子发生器、激光发生器和激光反射聚焦光路装置，所述加工头部件与所述机械运动单元连接，所述微机数控系统通过机械运动单元中的X、Y方向两维导轨控制所述加工头部件实现加工操作。

　　本发明数控激光等离子加工设备，其中，所述加工头部件与所述X方向导轨的连接为螺栓连接。所述加工头部件为激光加工头，所述激光加工头部件由固定在第一支撑架上并与焦距调节装置连接的激光输出机构组成，所述激光输出机构由设置在激光头镜筒内的激光反射镜和位于激光镜筒下方的聚焦镜及保护气体输入口构成。所述加工头部件为等离子切割头部件，所述等离子切割头部件由分别固定在第二支撑架上的等离子切割枪和升降控制机构组成，所述升降控制机构由与等离子切割枪滑动连接的导轨和滑块，及升降控制气缸和位于升降控制装置上方的定位压簧组成。所述加工头部件为由激光头加工头部件和等离子切割头部件构成的组合式加工头。所述机械运动单元中X、Y方向导轨的外围分别设置有保护型材，所述型材的侧面设置有T型槽，所述型材的上面设置有防护钢带，所述型材与防护钢带之间设置有吸附磁条，所述型材的端部设置有端盖。所述激光发生器和激光放射聚焦光路装置设置在X方向导轨上。

　　本发明数控激光等离子加工方法包括以下步骤步骤一将加工材料放置在具有激光发生器和等离子发生器双加工头加工设备的加工台面上，并根据加工材料的不同，通过控制雷竞技(RAYBET)的官方网站面板确定相应的加工方式；步骤二在上述步骤中若选择的是等离子加工方式，则需要进行调节切割电流和加工气压；若选择的是激光加工方式，当激光冷却水保护信号显示有效后，并确认激光光路符合加工要求；步骤三计算机控制系统自动转换到相应的加工方式操作界面；步骤四通过操作界面设置有关的加工指令参数，并编辑、导入相应的加工文件格式；步骤五检查、预览加工指令参数和加工路径是否正确，若需要修改，则返回步骤四；否则，执行加工程序，完成加工过程。

　　与现有技术相比，本发明数控激光等离子加工设备及其加工方法所具有的有益效果是由于本发明数控激光等离子加工方法采用了激光加工高新技术和等离子切割技术相结合，具有激光扫描雕刻、切割加工和等离子金属切割加工的双重功能，在大大地降低了设备造价和加工成本的前提下，使其在实用功能上得到了互相补充，从而进一步扩大了市场的应用，可以满足用户的不同要求。本发明数控激光等离子加工方法，可以实现在单台设备上能够同时满足金属与非金属切割、扫描雕刻。广泛地应用在广告装饰、金属板钣金加工制作、礼品加工，服装裁剪、模型制作、胶版印刷制作等。是从事金属与非金属板材加工制作行业的理想选择。

　　图1-1是本发明数控激光等离子加工设备的实施例一的结构示意图；图1-2是图1-1中所示激光加工头部件7的结构示意图；图2-1是本发明数控激光等离子加工设备的实施例二的结构示意图；图2-2是图2-1中所示等离子切割头部件8的结构示意图；图3是本发明加工设备中机械运动单元X方向导轨保护型材63的结构示意图；图4是本发明数控激光等离子加工设备进行加工的流程图。

　　下面是本发明说明书附图中主要附图标记的说明1——整机框架 2——微机数控系统 3——等离子发生器4——激光发生器 5——激光放射聚焦光路装置 6——机械运动单元61——X方向导轨 62——Y方向导轨63——型材64——防护钢条65——吸附磁条 66——端盖67——轨道68——滑块 7——激光加工头部件

　　71——第一支撑架 72——焦距调节装置 73——激光输出机构74——激光反射镜 75——激光头镜筒 76——保护气体输入口8——等离子切割头部件 81——第二支撑架 82——等离子切割枪87——升降控制装置84——导轨 85——滑块83——升降控制气缸86——定位压簧具体实施方式

　　如图1-1或图2-1所示，本发明数控激光等离子加工设备由设置在整机框架1上并与微机数控系统2连接的机械运动单元6和加工头部件，等离子发生器3、激光发生器4和激光放射聚焦光路装置5，所述加工头部件与所述机械运动单元6连接，所述微机数控系统2通过机械运动单元6中的X、Y方向两维导轨控制所述的加工头部件，以实现加工操作。所述加工头部件与所述X方向导轨61的连接为螺栓连接。如图3所示，为了保护所述机械运动单元6的X、Y方向导轨61和62，在其外围分别设置有上方开口的保护型材63，在所述型材63的侧面设置有T型槽，以便安装其它相关的辅助部件，在所述型材63的上面设置有防护钢带64，以便保证置于型材73之中的轨道67和滑块68的清洁，所述型材63与防护钢带64之间设置有两条吸附磁条65，以便将防护钢带64固定在型材63上面，所述型材63的端部可以设置有端盖66。用户根据加工的技术要求和工件材料的不同，在使用上述设备时，可以选择不同性质的加工头部件，例如加工非金属材质的工件时，配用激光加工头部件7，加工金属材质的工件时，配用等离子切割头部件8。

　　图1-1和图1-2示出了本发明数控激光等离子加工设备的具体实施例一的结构，即配用激光加工头部件7，所述激光加工头部件7由固定在第一支撑架71上并与焦距调节装置72连接的激光输出机构73组成，所述激光输出机构73由设置在激光头镜筒75内的激光反射镜74和位于激光头镜筒75下方的聚焦镜和保护气体输入口76构成。本发明数控激光等离子加工方法中所用设备配用的激光加工头部件7的工作原理及加工过程是激光发生器4产生的激光束，经激光放射聚焦光路装置5和激光输出头73的激光反射镜74到达激光头镜筒75下面的聚焦镜，从而形成大功率可加工的激光能量，通过微机数控系统2控制，由机械运动单元6执行各种较复杂工件的加工。

　　图2-1和图2-2示出了本发明数控激光等离子加工设备的具体实施例二的结构，即配用等离子切割头部件8，所述等离子切割头部件8由分别固定在第二支撑架81上的等离子切割枪82和升降控制装置83组成，所述升降控制装置83由与等离子切割枪82滑动连接的导轨84和滑块85，及升降控制气缸86和位于升降控制装置83上方的定位压簧87组成，所述等离子割枪82与所述第二支撑架81之间的固定采用套式紧固装置结构。本发明数控激光等离子加工方法中所用设备配用的等离子切割头部件8的工作原理及加工过程是等离子发生器3产生的高能量的等离子体射流，通过等离子头即等离子切割枪82作用在金属表面，由微机数控系统2控制，机械运动单元6拖动执行对金属板材的各种图形的切割。

　　在上述设备中，所述加工头部件既可以采用分体式结构的激光头和等离子加工头，也可以采用由激光头和等离子切割头构成的组合式加工头。另外，为了进一步控制激光斑点的大小，以保证激光加工的质量，最好将激光发生器及激光反射聚焦光路系统设置在设备中可移动的X方向导轨上。

　　如图4所示，本发明数控激光等离子加工方法包括以下步骤首先，将加工材料放置在上述具有激光发生器和等离子发生器双加工头的数控激光等离子加工设备的加工台面上，并根据加工材料的不同，通过控制面板确定相应的加工方式；步骤二在上述步骤中若选择的是等离子加工方式，则需要进行调节切割电流和加工气压；若选择的是激光加工方式，当激光冷却水保护信号显示有效后，并确认激光光路符合加工要求；步骤三计算机控制系统自动转换到相应的加工方式操作界面；步骤四通过操作界面设置有关的加工指令参数，并编辑、导入相应的加工文件格式；步骤五检查、预览加工指令参数和加工路径是否正确，若需要修改，则返回步骤四；否则，执行加工程序，完成加工过程。

　　如图4所示，根据加工材料，通过调整控制面板上“加工方式”按钮的位置来选择相应的加工方式，并将板材放置到设备的加工台面上，根据所选择的加工方式不同，有以下两种情形之一(一)若选择的是等离子加工方式，则接下来的步骤是调节切割电流和加工气压，其具体操作是将等离子发生器与空气压缩机气路相连；将等离子发生器控制信号电缆连接至设备的等离子信号端；将等离子割枪用卡具安装到设备加工头上，调整割枪气嘴与加工面距离在1.5CM左右；把位于加工头后面的气管连接到等离子进气孔，并将进气管连接到设备的减压调节阀上并调整气压正常值在0.3～0.4PMA之间。此时，计算机数控系统自动转换到等离子加工方式的操作界面，通过操作界面设置有关的加工指令参数，根据所设定的参数，编辑、导入加工文件格式；检查、预览加工指令参数和加工路径是否正确，若不正确，重新修改，正确后执行加工程序，完成加工过程。

　　(二)若选择的是激光加工方式，则接下来的步骤是把激光发生器防护罩打开，安装好激光发生器后，查看激光冷却水保护信号是否有效，若无效，蜂鸣报警，及时排除。调整激光器反射聚焦光路系统，确认激光光路是否符合加工要求；计算机数控系统自动转换到激光加工方式的操作界面，设置激光加工指令参数，根据所设定的加工参数指令，编辑、导入加工文件格式；检查、预览加工指令参数和加工路径是否正确，若不正确，重新修改，正确后执行加工程序，完成加工过程。

　　本发明数控激光等离子加工方法可以实现在单台设备上进行金属切割和非金属切割、扫描雕刻加工。其应用领域广泛，可广泛地应用于广告装饰、金属板钣金加工制作、礼品加工，服装裁剪、模型制作、胶版印刷制作等。是从事金属与非金属板材加工制作行业的理想选择。诸如(1)有机玻璃、亚克力、双色板等材料切割、雕刻、划线)服装布料、皮革、毛料雕切图案；(3)木材、竹板、玻璃、大理石等工艺品雕刻和切割；(4)冷轧板、不锈钢、镀锌板、铜、铝等金属薄板的切割。

　　尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式

　　仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

　　1.一种数控激光等离子加工设备，包括分别与微机数控系统连接的机械运动单元和加工头部件，其特征在于，还包括等离子发生器、激光发生器和激光反射聚焦光路装置，所述加工头部件与所述机械运动单元连接，所述微机数控系统通过机械运动单元中的X、Y两维方向导轨控制所述加工头部件实现加工操作。

　　2.根据权利要求1所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述加工头部件与所述X方向导轨的连接为螺栓连接。

　　3.根据权利要求1所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述加工头部件为激光加工头部件。

　　4.根据权利要求3所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述激光加工头部件由固定在第一支撑架上并与焦距调节装置连接的激光输出机构组成，所述激光输出机构由设置在激光头镜筒内的激光反射镜和位于激光头镜筒下方的聚焦镜和保护气体输入口构成。

　　5.根据权利要求1所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述加工头部件为等离子切割头部件。

　　6.根据权利要求5所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述等离子切割头部件由分别固定在第二支撑架上的等离子切割枪和升降控制机构组成，所述升降控制机构由与等离子切割枪滑动连接的导轨和滑块，及升降控制气缸和位于升降控制装置上方的定位压簧组成。

　　7.根据权利要求1所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述加工头部件为由激光光加工头和等离子切割头构成的组合式加工头。

　　8.根据权利要求1所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述机械运动单元中X、Y方向导轨的外围分别设置有保护型材，所述型材的侧面设置有T型槽，所述型材的上面设置有防护钢带，所述型材与防护钢带之间设置有吸附磁条，所述型材的端部设置有端盖。

　　9.根据权利要求1所述数控激光等离子加工设备，其特征在于，所述激光发生器和激光放射聚焦光路装置设置在整机框架后端或安装在X方向导轨上。

　　10.一种利用如权利要求1所述数控激光等离子加工设备的加工方法，其特征在于，包括以下步骤步骤一将加工材料放置在数控激光等离子加工设备的加工台面上，并根据加工材料的不同，通过控制面板确定相应的加工方式；步骤二在上述步骤中若选择的是等离子加工方式，则需要进行调节切割电流和加工气压；若选择的是激光加工方式，当激光冷却水保护信号显示有效后，并确认激光光路符合加工要求；步骤三计算机控制系统自动转换到相应的加工方式操作界面；步骤四通过操作界面设置有关的加工指令参数，并编辑、导入相应的加工文件格式；步骤五检查、预览加工指令参数和加工路径是否正确，若需要修改，则返回步骤四；否则，执行加工程序，完成加工过程。

　　本发明公开了一种数控激光等离子加工设备，包括由微机数控系统控制的机械结构运动单元和加工头部件，等离子发生器、激光发生器和激光光路反射聚焦装置，加工头部件与机械运动单元连接。其加工方法是将加工材料放置在设备的加工台面上，根据加工材料不同确定加工方式；选择等离子加工时，进行调节切割电流和加工气压；选择激光加工方式时，激光冷却水保护信号有效后确认激光光路符合要求；计算机控制系统自动转换到相应的操作界面；设置加工指令参数，并编辑、导入相应的加工文件格式；检查、预览加工指令参数和加工路径，执行加工程序，完成加工过程。本发明可以根据加雷竞技(RAYBET)的官方网站工不同材料的需要，实现在一台设备上进行激光或等离子两种数控加工。