(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211034631.6 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 济南邦德激光股份有限公司 地址 250104 山东省济南市高新区新 泺大 街1299号鑫盛大厦1号楼21A （经营场 所位于东区ICT智能装配 工业园） (72)发明人 杨绪广　李新亚　马驰　张钦溟　 梁乃胜　裴春亚　 (74)专利代理 机构 北京易捷胜知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11613 专利代理师 李会娟　孙晓淑 (51)Int.Cl. B23K 26/382(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种激光 穿孔加工方法及数控系统 (57)摘要 本发明涉及一种激光穿孔加工方法及数控 系统， 该方法适用于加工60mm 以上厚度的板材， 方法包括： 在数控系统的操作界面输入用于激光 穿孔的基本参数； 数控系统在初始化之后， 根据 所述基本参数， 控制切割头移动到基准位置； 数 控系统按照第一阶段、 第二阶段和第三阶段的控 制参数对待加工板材依序进行穿孔加工操作， 以 使待加工板材实现稳定穿孔； 所述基本参数包 括： 第一阶段、 第二阶段和第三阶段的控制参数、 初始值及动态变化方程、 终止条件等； 所述第一 阶段为静态 穿刺阶段， 所述第二阶段和第三阶段 均为动态 穿刺阶段。 本发明的方法突破了超厚板 无法实现激光穿孔的难题， 同时也避免了在超厚 板材进行激光穿孔时所出现的爆孔 以及过烧的 缺点。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115178899 A 2022.10.14 CN 115178899 A 1.一种激光穿孔加工方法， 其特征在于， 所述方法适用于加工60mm以上厚度的板材， 所 述方法包括： S10、 在数控系统的操作界面输入用于 激光穿孔的基本参数； S20、 所述数控系统在 初始化之后， 根据所述基本参数， 控制切割头移动到基准 位置； S30、 所述数控系统按照第一阶段、 第二阶段和第三阶段的控制参数对待加工板材依序 进行穿孔加工操作， 以使 待加工板材实现稳定穿 孔； 所述基本参数包括： 第一阶段、 第二阶段和第三阶段的穿 孔时间段； 第一阶段中切割头的控制参数； 第二阶段和第三阶段中切割头的控制参数的初始值及动态变化方程； 所述第一阶段的终止条件、 第二阶段的终止条件和第三阶段的终止条件； 所述第一阶段为静态穿刺阶段， 所述第二阶段和第三阶段均为动态穿刺阶段。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在所述S10中， 第一阶段的穿 孔时间段为t1； 第二阶段的穿 孔时间段为t 2； 第三阶段的穿 孔时间段为t3； 第一阶段中切割头的控制参数包括： 穿孔高度、 穿孔频率、 穿孔占空比、 穿孔功率、 穿孔 焦点； 第二阶段穿孔占空比、 穿孔频率、 穿孔焦点的动态变化方程、 穿孔占空比、 穿孔频率、 穿 孔焦点的初始值； 第三阶段穿孔占空比、 穿孔频率、 穿孔焦点的动态变化方程、 穿孔占空比、 穿孔频率、 穿 孔焦点的初始值。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述第二阶段穿孔占空比的初始值低于第 一阶段穿孔占空比的数值， 穿孔占空比的终 止值高于第二阶段穿 孔占空比的初始数值； 所述第二阶段穿 孔频率的初始值、 终止值均低于第一阶段穿 孔频率的数值； 所述第二阶段穿 孔功率的初始值、 终止值均等于第一阶段穿 孔功率的数值； 所述第二阶段穿孔焦点的初始值低于第 一阶段穿孔焦点的数值， 第 二阶段穿孔焦点的 终止值低于第二阶段穿 孔焦点的初始值； 所述第三阶段穿孔占空比的初始值低于第 二阶段穿孔占空比的终止值， 所述第 三阶段 穿孔占空比的终止值低于第三阶段穿 孔占空比的初始值； 所述第三阶段穿孔频率的初始值低于第 二阶段穿孔频率的终止值； 所述第 三阶段穿孔 频率的终止值高于第三阶段穿 孔频率的初始值； 所述第三阶段穿 孔功率的初始值、 终止值均等于第二阶段穿 孔功率的终止值； 所述第三阶段穿孔焦点的初始值高于第 二阶段穿孔焦点的终止值， 所述第 三阶段穿孔 焦点的终止值低于第三阶段穿 孔焦点的初始值。 4.根据权利要求2或3所述的方法， 其特 征在于， 第二阶段和第三阶段中， 穿孔占空比、 穿孔频率的动态变化方程为y＝a+sin(t*Δf)； t 为时间变量， y为对应t的穿孔占空比值或穿孔频率值， a为穿孔占空比的初始值/穿孔频率权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115178899 A 2的初始值， Δf为对应穿 孔占空比的增量 值/对应穿 孔频率的增量 值； 穿孔焦点的动态变化方程 为y’＝kt； k为已知系数， y ’为对应t的穿 孔焦点值。 5.根据权利要求2或3所述的方法， 其特 征在于， 第一阶段穿孔频率大于等于1000Hz、 第一阶段穿孔占空比大于等于80％、 第一阶段的 焦点大于等于 5mm； 第一阶段的穿 孔高度初始值 为待加工 板材厚度的1/ 3至1/2； 第一阶段穿孔结束后， 所述待加工板材中形成的凹坑深度为所述待加工板材厚度的1/ 4至1/3， 所述凹坑宽度为所述待加工 板材厚度的1/12至1/10 。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 第二阶段穿 孔占空比位于40％～6 0％之间； 穿 孔焦点位于‑10mm～‑17mm之间， 第二阶段初始穿 孔焦点高于第二阶段终止穿 孔焦点， 动态变化方程 为y＝kx； 第二阶段穿孔结束后， 所述待加工板材中形成的凹坑深度为所述待加工板材厚度的3/ 2至3/4， 孔径为所述待加工 板材厚度的1/15 至1/13； 和/或， 第三阶段穿孔频率位于20Hz～100Hz之间， 穿孔占空比位于20％～40 ％之间， 穿孔焦点 位于‑30mm～‑15mm之间； 第三阶段的穿 孔高度初始值 为待加工 板材厚度的1/10 至1/9。 7.根据权利要求1至6任一所述的方法， 其特征在于， 所述第 一阶段的终止条件为： 第一 阶段的穿 孔时间达 到第一设定值； 第二阶段的终止条件为： 第二阶段的穿 孔时间达 到第二设定值； 第三阶段的终止条件为： 第三阶段的穿 孔时间达 到第三设定值。 8.根据权利要求1至 6任一所述的方法， 其特 征在于， 所述S3 0包括： 所述数控系统按照第一阶段的控制参数进行穿孔， 在穿孔达到第一阶段的终止条件 时， 所述数控系统控制切割头停止穿孔并调整切割头的控制参数为第二阶段的控制参数初 始值； 所述数控系统按照第二阶段的控制参数进行穿孔， 在穿孔达到第二阶段的终止条件 时， 所述数控系统控制切割头停止穿孔并调整切割头的控制参数为第三阶段的控制参数初 始值； 所述数控系统按照第三阶段的控制参数进行穿孔， 在待加工板材穿透时， 根据板材穿 透反馈装置的反馈信息停止穿 孔。 9.一种数控系统， 其特征在于， 包括存储器和处理器， 所述存储器中存储有计算机程 序， 所述处理器执行所述计算机程序如上述权利要求 1至8任一所述的方法以控制切割头对 待加工的板材进行 稳定穿孔。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115178899 A 3