特种加工实验
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程序段循环 G78/G79 TSINGHUA UNIVERSITY TSINGHUA UNIVERSITY
程序格式： 程序格式：
– – – – – G78 ………… ………… ………… G79 L（ ） （ 循环体 循环次数
M代码（辅助功能码） 代码（辅助功能码） 代码
– M03 开激光闸 – M05 关激光闸 – M02 程序结束
– – – – – – 进入数控系统，此时为主控模式。 进入数控系统，此时为主控模式。 进入编辑模式，建立新文件， 进入编辑模式，建立新文件，录入编好的程序并 进行编辑。 进行编辑。 保存程序文件（文件名:学号 学号.l01）。 保存程序文件（文件名 学号 ）。 返回主控模式，利用菜单命令调出零件程序， 返回主控模式，利用菜单命令调出零件程序， 代码文件）。 （G代码文件）。 代码文件 进行加工预览： 进行加工预览：在实际加工前一般应先进行加工 预览，这样可预先知道X、 轴的运动轨迹 轴的运动轨迹， 预览，这样可预先知道 、Y轴的运动轨迹，验证 加工轨迹是否正确。 加工轨迹是否正确。 对于零件加工程序（ 代码文件），用户可反复 代码文件）， 对于零件加工程序（G代码文件），用户可反复 编辑修改
LWS-400激光加工机床 激光加工机床
– – – – – – – – –
操作要领： 操作要领：
F2：屏幕模拟显示激光加工轨迹 ： F3：图形放大 ： F4：图形缩小 ： ：屏幕右移 ：屏幕左移 ：屏幕上移 ：屏幕下移 G代码说明 代码说明 G代码的功能：G代码是驱动数控机床进行对零件加工的计算 代码的功能： 代码是驱动数控机床进行对零件加工的计算 代码的功能 机命令的用应用较为广泛的一种， 机命令的用应用较为广泛的一种，包括驱动命令和辅助功能 命令等。 命令等。 G代码详述： 代码详述： 代码详述
激光打标样品
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LWS-400激光加工机床简介 激光加工机床简介
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数控系统简介：系统软件有主控模式、手动模式、 数控系统简介：系统软件有主控模式、手动模式、编 辑模式等三种模式。系统上电后的第一屏为主控模式， 辑模式等三种模式。系统上电后的第一屏为主控模式， 在主控模式按F8键可进入手动模式 键可进入手动模式。 在主控模式按 键可进入手动模式。在主控模式按 F9键可进入编辑模式。 键可进入编辑模式。 键可进入编辑模式
工具电极 工作液
Z向
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电火花成型加工实验 超声波旋转加工
特种加工实验
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激光加工实验
激光加工实验
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激光加工实验
一、实验目的 了解激光加工的原理、特点和应用 以及 了解激光加工的原理、特点和应用,以及 以及LWS-400激光 激光 加工机床编程方法和格式。 加工机床编程方法和格式。 了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 了解 了解LWS-400激光加工机床的操作方法。 激光加工机床的操作方法。 激光加工机床的操作方法 二、实验内容 激光加工的原理、特点和应用以及加工范围。 激光加工的原理、特点和应用以及加工范围。 激光焊接演示。 激光焊接演示。 LWS-400激光加工机床编程格式讲解。 激光加工机床编程格式讲解。 激光加工机床编程格式讲解 简单图形手工编程练习。 简单图形手工编程练习。
九、编程练习
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编制如下图形程序
图
简单直线与圆弧练习
图
循环程序练习
图
附加练习
返回
电火花成型加工实验
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一、实验目的 1. 了解电火花成型加工的原理、特点和应用。 了解电火花成型加工的原理、特点和应用。 2. 了解电火花成型加工机床的操作方法。 了解电火花成型加工机床的操作方法。 二、实验内容 1. 讲解电火花成型加工机床的组成、原理、特点及 讲解电火花成型加工机床的组成、原理、 应用。 应用。 2. 演示电火花成型加工机床的加工过程。 演示电火花成型加工机床的加工过程。 3. 学生上机操作。了解电火花成型加工机床加工零 学生上机操作。 件的过程。 件的过程。 4. 演示平动加工和多工位加工。 演示平动加工和多工位加工。 5. 演示旋转电火花加工机床加工平面。 演示旋转电火花加工机床加工平面。
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电火花加工放电的基本原理 电火花加工机床： 电火花加工机床：
– 电火花成型加工机床 – 线切割加工机床 – 电火花小孔加工机 电火花成型加工基本原理：被加工的工件做为工件电 电火花成型加工基本原理： 紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。 极，紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。 脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工 脉冲电源发出一连串的脉冲电压， 具电极上， 具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定 数控系统及电源柜 绝缘性能的工作液(绝缘介质 绝缘介质)中 绝缘性能的工作液 绝缘介质 中 。 步进电机 工作液箱
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多种加工目的； 多种加工目的；
– 它可以对多种金属、非金属加工，特别是加工高 它可以对多种金属、非金属加工， 硬度、高脆性及高熔点的材料； 硬度、高脆性及高熔点的材料； – 激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力” 激光加工过程中无“刀具”磨损， 切削力” 作用于工件 。
– 主控模式：控制系统上电后进入主控模式。 主控模式：控制系统上电后进入主控模式。主控模式界面由 图形显示区，参数显示区，菜单和快捷键提示区组成。 图形显示区，参数显示区，菜单和快捷键提示区组成。主控 模式下，操作者可根据F功能键及屏幕菜单来完成各种操作 功能键及屏幕菜单来完成各种操作。 模式下，操作者可根据 功能键及屏幕菜单来完成各种操作。 在主控模式按F8键可进入手动模式 键可进入手动模式。 在主控模式按 键可进入手动模式。 手动模式： 在主控模式按F8键可进入手动模式 键可进入手动模式。 手动模式： 在主控模式按 键可进入手动模式。手动 模式为操作者手动控制机床提供方便，在手动模式下有XY 模式为操作者手动控制机床提供方便，在手动模式下有 轴点动、回零点、增量等操作， 键可返回到主控模式。 轴点动、回零点、增量等操作，按F9键可返回到主控模式。 键可返回到主控模式 编辑模式： 在主控模式按F9键可进入编辑模式 键可进入编辑模式。 编辑模式： 在主控模式按 键可进入编辑模式。编辑 模式主要为操作者编辑G代码文件提供方便 代码文件提供方便。 模式主要为操作者编辑 代码文件提供方便。该编辑器是多 窗口编辑器，可同时打开8个文件进行编辑 个文件进行编辑（ 窗口编辑器，可同时打开 个文件进行编辑（如果内存足 够）。
固体激光器工作原理
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LWS-400激光加工机床 激光加工机床
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激光焊接样品
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快速定位G00 快定位
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– – –
机床快速定位命令，表示将机床快速移动到 ， 点 机床快速定位命令，表示将机床快速移动到X，Y点 程序格式 G00 X（ ） Y（ ） （ （
– 直线进给 直线进给G01
– 机床进给命令，表示将机床直线移动到X，Y点， 机床进给命令，表示将机床直线移动到X F为移动速度 – 程序格式 X（ G01 X（ ） Y（ ） F（ ） – ③ 圆弧进给 G02/ G03 – 机床进给命令，表示将机床沿圆弧移动到X，Y 机床进给命令，表示将机床沿圆弧移动到X 为起点到圆心的坐标增量值， 点，I，J为起点到圆心的坐标增量值，F为移 动速度 – 程序格式 G02 X（ ） Y（ ） I（ ） J X（ ）（顺时针 顺时针） （ ） F（ ）（顺时针） – 或 G02 X（ ） Y（ ） I（ ） J（ ） F X（ ）（逆时针 逆时针） （ ）（逆时针）
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1.工业电视摄像头 可调整式扩束镜 半反射镜 聚光腔 全反射镜 工业电视摄像头2.可调整式扩束镜 半反射镜4.聚光腔 全反射镜7. 工业电视摄像头 可调整式扩束镜3.半反射镜 聚光腔6.全反射镜 He-Ne激光准直器 托架 导光头 喷嘴及聚光透镜 棱镜 激光准直器8.托架 导光头10.喷嘴及聚光透镜 棱镜12. 激光准直器 托架9.导光头 喷嘴及聚光透镜11.棱镜 透镜13.镀金反射镜 光闸15.部分反射镜 工作物质17.激光器 镀金反射镜14.光闸 部分反射镜16.工作物质 透镜 镀金反射镜 光闸 部分反射镜 工作物质 激光器 18.聚光器 全反射镜 光泵（氙灯）21.工件 工作台 聚光器19.全反射镜 光泵（ 工件22.工作台 聚光器 全反射镜20.光泵 氙灯） 工件
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绝对和增量坐标编程
– G90 绝对坐标编程方式，程序中的 ，Y值均为 绝对坐标编程方式，程序中的X， 值均为 该点的绝对坐标 – G91相对坐标编程方式，程序中的 ，Y值均为 相对坐标编程方式， 相对坐标编程方式 程序中的X， 值均为 终点坐标相对于起点坐标的增量
–
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LWS-400激光加工机床 激光加工机床
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无论在什么时候都可按该键返回到主画面 主控模式）。在三种模式下按F1键均可得 ）。在三种模式下按 （主控模式）。在三种模式下按 键均可得 到帮助。在帮助窗口用户按ESC键可返回到 到帮助。在帮助窗口用户按 键可返回到 原模式。 原模式。 使用步骤
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激光加工过程中，激光束能量密度高， 激光加工过程中，激光束能量密度高，加 工速度快，并且是局部加工， 工速度快，并且是局部加工，对非激光照 射部位没有或影响极小。因此， 射部位没有或影响极小。因此，其热影响 区小，工件热变形小，后续加工量小。 区小，工件热变形小，后续加工量小。 它可通过透明介质对密闭容器内的工件进 行各种加工。 行各种加工。 由于激光束易于导向、 由于激光束易于导向、聚焦实现作各方向 变换，极易与数控系统配合， 变换，极易与数控系统配合，对复杂工件 进行加工，因此它是一种极为灵活的加工 进行加工， 方法。 方法。 生产效率高，加工质量稳定可靠， 生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效 益和社会效益好。 益和社会效益好。
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三、激光加工简介
激光加工的特点
– 激光有四大特性：高亮度、高方向性、高单色性 激光有四大特性：高亮度、高方向性、 和高相干性。由于激光具有的宝贵特性， 和高相干性。由于激光具有的宝贵特性，给激光 加工带来如下一些其它方法所不具备的可贵特点： 加工带来如下一些其它方法所不具备的可贵特点： – 无接触加工。激光束的能量及其移动速度均可调， 无接触加工。激光束的能量及其移动速度均可调， 因此可以实现
程序格式： 程序格式：
– – – – – G78 ………… ………… ………… G79 L（ ） （ 循环体 循环次数
M代码（辅助功能码） 代码（辅助功能码） 代码
– M03 开激光闸 – M05 关激光闸 – M02 程序结束
– – – – – – 进入数控系统，此时为主控模式。 进入数控系统，此时为主控模式。 进入编辑模式，建立新文件， 进入编辑模式，建立新文件，录入编好的程序并 进行编辑。 进行编辑。 保存程序文件（文件名:学号 学号.l01）。 保存程序文件（文件名 学号 ）。 返回主控模式，利用菜单命令调出零件程序， 返回主控模式，利用菜单命令调出零件程序， 代码文件）。 （G代码文件）。 代码文件 进行加工预览： 进行加工预览：在实际加工前一般应先进行加工 预览，这样可预先知道X、 轴的运动轨迹 轴的运动轨迹， 预览，这样可预先知道 、Y轴的运动轨迹，验证 加工轨迹是否正确。 加工轨迹是否正确。 对于零件加工程序（ 代码文件），用户可反复 代码文件）， 对于零件加工程序（G代码文件），用户可反复 编辑修改
LWS-400激光加工机床 激光加工机床
– – – – – – – – –
操作要领： 操作要领：
F2：屏幕模拟显示激光加工轨迹 ： F3：图形放大 ： F4：图形缩小 ： ：屏幕右移 ：屏幕左移 ：屏幕上移 ：屏幕下移 G代码说明 代码说明 G代码的功能：G代码是驱动数控机床进行对零件加工的计算 代码的功能： 代码是驱动数控机床进行对零件加工的计算 代码的功能 机命令的用应用较为广泛的一种， 机命令的用应用较为广泛的一种，包括驱动命令和辅助功能 命令等。 命令等。 G代码详述： 代码详述： 代码详述
激光打标样品
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LWS-400激光加工机床简介 激光加工机床简介
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数控系统简介：系统软件有主控模式、手动模式、 数控系统简介：系统软件有主控模式、手动模式、编 辑模式等三种模式。系统上电后的第一屏为主控模式， 辑模式等三种模式。系统上电后的第一屏为主控模式， 在主控模式按F8键可进入手动模式 键可进入手动模式。 在主控模式按 键可进入手动模式。在主控模式按 F9键可进入编辑模式。 键可进入编辑模式。 键可进入编辑模式
工具电极 工作液
Z向
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电火花成型加工实验 超声波旋转加工
特种加工实验
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激光加工实验
激光加工实验
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激光加工实验
一、实验目的 了解激光加工的原理、特点和应用 以及 了解激光加工的原理、特点和应用,以及 以及LWS-400激光 激光 加工机床编程方法和格式。 加工机床编程方法和格式。 了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 了解计算机辅助加工的概念和加工过程。 了解 了解LWS-400激光加工机床的操作方法。 激光加工机床的操作方法。 激光加工机床的操作方法 二、实验内容 激光加工的原理、特点和应用以及加工范围。 激光加工的原理、特点和应用以及加工范围。 激光焊接演示。 激光焊接演示。 LWS-400激光加工机床编程格式讲解。 激光加工机床编程格式讲解。 激光加工机床编程格式讲解 简单图形手工编程练习。 简单图形手工编程练习。
九、编程练习
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编制如下图形程序
图
简单直线与圆弧练习
图
循环程序练习
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电火花成型加工实验
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一、实验目的 1. 了解电火花成型加工的原理、特点和应用。 了解电火花成型加工的原理、特点和应用。 2. 了解电火花成型加工机床的操作方法。 了解电火花成型加工机床的操作方法。 二、实验内容 1. 讲解电火花成型加工机床的组成、原理、特点及 讲解电火花成型加工机床的组成、原理、 应用。 应用。 2. 演示电火花成型加工机床的加工过程。 演示电火花成型加工机床的加工过程。 3. 学生上机操作。了解电火花成型加工机床加工零 学生上机操作。 件的过程。 件的过程。 4. 演示平动加工和多工位加工。 演示平动加工和多工位加工。 5. 演示旋转电火花加工机床加工平面。 演示旋转电火花加工机床加工平面。
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电火花加工放电的基本原理 电火花加工机床： 电火花加工机床：
– 电火花成型加工机床 – 线切割加工机床 – 电火花小孔加工机 电火花成型加工基本原理：被加工的工件做为工件电 电火花成型加工基本原理： 紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。 极，紫铜（或其它导电材料如石墨）做为工具电极。 脉冲电源发出一连串的脉冲电压，加到工件电极和工 脉冲电源发出一连串的脉冲电压， 具电极上， 具电极上，此时工具电极和工件均被淹没在具有一定 数控系统及电源柜 绝缘性能的工作液(绝缘介质 绝缘介质)中 绝缘性能的工作液 绝缘介质 中 。 步进电机 工作液箱
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多种加工目的； 多种加工目的；
– 它可以对多种金属、非金属加工，特别是加工高 它可以对多种金属、非金属加工， 硬度、高脆性及高熔点的材料； 硬度、高脆性及高熔点的材料； – 激光加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力” 激光加工过程中无“刀具”磨损， 切削力” 作用于工件 。
– 主控模式：控制系统上电后进入主控模式。 主控模式：控制系统上电后进入主控模式。主控模式界面由 图形显示区，参数显示区，菜单和快捷键提示区组成。 图形显示区，参数显示区，菜单和快捷键提示区组成。主控 模式下，操作者可根据F功能键及屏幕菜单来完成各种操作 功能键及屏幕菜单来完成各种操作。 模式下，操作者可根据 功能键及屏幕菜单来完成各种操作。 在主控模式按F8键可进入手动模式 键可进入手动模式。 在主控模式按 键可进入手动模式。 手动模式： 在主控模式按F8键可进入手动模式 键可进入手动模式。 手动模式： 在主控模式按 键可进入手动模式。手动 模式为操作者手动控制机床提供方便，在手动模式下有XY 模式为操作者手动控制机床提供方便，在手动模式下有 轴点动、回零点、增量等操作， 键可返回到主控模式。 轴点动、回零点、增量等操作，按F9键可返回到主控模式。 键可返回到主控模式 编辑模式： 在主控模式按F9键可进入编辑模式 键可进入编辑模式。 编辑模式： 在主控模式按 键可进入编辑模式。编辑 模式主要为操作者编辑G代码文件提供方便 代码文件提供方便。 模式主要为操作者编辑 代码文件提供方便。该编辑器是多 窗口编辑器，可同时打开8个文件进行编辑 个文件进行编辑（ 窗口编辑器，可同时打开 个文件进行编辑（如果内存足 够）。
固体激光器工作原理
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LWS-400激光加工机床 激光加工机床
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激光焊接样品
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快速定位G00 快定位
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机床快速定位命令，表示将机床快速移动到 ， 点 机床快速定位命令，表示将机床快速移动到X，Y点 程序格式 G00 X（ ） Y（ ） （ （
– 直线进给 直线进给G01
– 机床进给命令，表示将机床直线移动到X，Y点， 机床进给命令，表示将机床直线移动到X F为移动速度 – 程序格式 X（ G01 X（ ） Y（ ） F（ ） – ③ 圆弧进给 G02/ G03 – 机床进给命令，表示将机床沿圆弧移动到X，Y 机床进给命令，表示将机床沿圆弧移动到X 为起点到圆心的坐标增量值， 点，I，J为起点到圆心的坐标增量值，F为移 动速度 – 程序格式 G02 X（ ） Y（ ） I（ ） J X（ ）（顺时针 顺时针） （ ） F（ ）（顺时针） – 或 G02 X（ ） Y（ ） I（ ） J（ ） F X（ ）（逆时针 逆时针） （ ）（逆时针）
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1.工业电视摄像头 可调整式扩束镜 半反射镜 聚光腔 全反射镜 工业电视摄像头2.可调整式扩束镜 半反射镜4.聚光腔 全反射镜7. 工业电视摄像头 可调整式扩束镜3.半反射镜 聚光腔6.全反射镜 He-Ne激光准直器 托架 导光头 喷嘴及聚光透镜 棱镜 激光准直器8.托架 导光头10.喷嘴及聚光透镜 棱镜12. 激光准直器 托架9.导光头 喷嘴及聚光透镜11.棱镜 透镜13.镀金反射镜 光闸15.部分反射镜 工作物质17.激光器 镀金反射镜14.光闸 部分反射镜16.工作物质 透镜 镀金反射镜 光闸 部分反射镜 工作物质 激光器 18.聚光器 全反射镜 光泵（氙灯）21.工件 工作台 聚光器19.全反射镜 光泵（ 工件22.工作台 聚光器 全反射镜20.光泵 氙灯） 工件
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绝对和增量坐标编程
– G90 绝对坐标编程方式，程序中的 ，Y值均为 绝对坐标编程方式，程序中的X， 值均为 该点的绝对坐标 – G91相对坐标编程方式，程序中的 ，Y值均为 相对坐标编程方式， 相对坐标编程方式 程序中的X， 值均为 终点坐标相对于起点坐标的增量
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无论在什么时候都可按该键返回到主画面 主控模式）。在三种模式下按F1键均可得 ）。在三种模式下按 （主控模式）。在三种模式下按 键均可得 到帮助。在帮助窗口用户按ESC键可返回到 到帮助。在帮助窗口用户按 键可返回到 原模式。 原模式。 使用步骤
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激光加工过程中，激光束能量密度高， 激光加工过程中，激光束能量密度高，加 工速度快，并且是局部加工， 工速度快，并且是局部加工，对非激光照 射部位没有或影响极小。因此， 射部位没有或影响极小。因此，其热影响 区小，工件热变形小，后续加工量小。 区小，工件热变形小，后续加工量小。 它可通过透明介质对密闭容器内的工件进 行各种加工。 行各种加工。 由于激光束易于导向、 由于激光束易于导向、聚焦实现作各方向 变换，极易与数控系统配合， 变换，极易与数控系统配合，对复杂工件 进行加工，因此它是一种极为灵活的加工 进行加工， 方法。 方法。 生产效率高，加工质量稳定可靠， 生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效 益和社会效益好。 益和社会效益好。
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三、激光加工简介
激光加工的特点
– 激光有四大特性：高亮度、高方向性、高单色性 激光有四大特性：高亮度、高方向性、 和高相干性。由于激光具有的宝贵特性， 和高相干性。由于激光具有的宝贵特性，给激光 加工带来如下一些其它方法所不具备的可贵特点： 加工带来如下一些其它方法所不具备的可贵特点： – 无接触加工。激光束的能量及其移动速度均可调， 无接触加工。激光束的能量及其移动速度均可调， 因此可以实现