型高速激光切割机的软件基本操作

精准的切割与雕刻来自于精确的图形和合理的切割工艺，需要有一款优秀的切割软件。北京神州镭神激光技术有限公司自主开发的激光切割软件——Laser Sculpt，能在同一机器上实现切割和雕刻两项操作，可以进入相应的软件界面，也可以在同一界面下实现切割和雕刻两项操作，但必须选择不同的运行参数。

图5－28 CLS3500激光雕刻机前视图

图5－29 机床后部机构图

图5－30 操作面板示意图

如图5－31所示为软件的主页面，该软件在运行时的相关操作介绍如下。

图5－31 软件主页面

1．“文件”菜单操作

调入文件，在“文件”菜单中选择“打开”。文件打开后，图形中的重合节点将被自动焊接。

工作台面设置，“工作台面”功能是以深色区域代表机床实际工作幅面大小，以供使用者参照。通过“工作台面设置”可设定软件绘图窗口中灰色台面区的大小。选择该功能后弹出如图5－32所示的对话框。通过设置“X方向”和“Y方向”的数值来控制工作台面区的大小。

图5－32 工作台设置界面

2．“操作”菜单

图形选择功能共有两种方式：一种是点选；另一种是框选项。

1）点选功能

点选功能是靠工具栏中的“”工具来实现的。点击点选工具后，用鼠标点击图形，则被点图形被选中，选中的图形以粗实线显示。

2）累加选择

当希望累加选择多个图形时，在点选第一个图形后，按住键盘上的“SHIFT”键，继续点选其他图形。则后被点选的图形与前面选中的图形一起累加到被选状态中。

3）框选功能

框选功能是使用工具栏“”工具或菜单栏“选择区域”工具实现的。

注：鼠标从左向右框选，被选择框完全框住的图形均会被选中；鼠标从右向左框选，被选择框完全框住或和选择框相交的线或图形会被选中。

4）移动图形

首先需要通过选择功能选择将要移动的图形。之后将鼠标移动到图形显示的红点处，再按住鼠标左键并拖动鼠标。此时被选图形就会跟随鼠标移动位置。将图形移动到位后，松开鼠标左键完成图形移动。图形被限制在X、Y坐标的正坐标系移动，不能被拖动到负值区。

图5－33 旋转操作对话框

5）旋转图形

旋转图形是使用“操作”菜单中的“旋转”命令来实现的。

首先选择希望旋转的图形。再点击“旋转”命令，出现如图5－33所示对话框。

在旋转角度栏填入希望图形偏转的角度（顺时针为正值，逆时针为负值），点击“OK”键完成图形的旋转操作。

注：对多个图形同时旋转操作时，将以被选中图形的公共中心为轴转动。

6）小线段平滑

“小线段平滑”功能的作用是优化节点繁多的图形，使之在加工时高速平滑。

操作方法是：选择需要小线段平滑的图形，然后点击“操作”菜单，选择“小线段平滑”命令。

7）“行程优化”功能

在选用了“行程优化”功能后，软件自动对加工顺序进行智能重组，在加工过程中实现了近乎完美的“无废空程”运动，从而大大提高了加工效率及流畅程度。（效率提高可达10％～20％或更高）

具体操作方法是：选择“操作”菜单下或右键菜单中的“行程优化”功能。

使用“行程优化”功能需要注意以下几点：

（1）不建议该功能与“由内至外切割”同时使用。因为“由内至外切割”的原理是以牺牲效率为代价保证侧面加工效果及成品率，与“行程优化”同时使用会降低加工效率。

（2）特别适合于建筑模型行业的画线加工。对于要求高切口质量的有机玻璃切割加工不建议采用。

（3）在航模业切割轻木及层板等材料时，建议“行程优化”功能配合“图形搭桥”的加工方法使用，以利于加工的效率及效果。

（4）经“行程优化”处理后的图形文件可保存为LSC格式，以便批量化生产。

3．“编辑”菜单及参数设置

对图形的编辑功能主要集中在“编辑”菜单下。如图5－34所示。

1）批量粘贴

“批量粘贴”的功能的作用是：将“剪切”或“复制”得到的图形以一定的行列间距及数目进行批量的粘贴操作。

具体操作是：先对图形进行“剪切”或“复制”操作。再点击“编辑”菜单下的“批量粘贴”命令。具体操作对话窗口如图5－35所示。

图5－34 编辑菜单

其中“X方向间隔”及“Y方向间隔”分别控制图形在X及Y方向的间隔距离（数值可以为负值）。“个数”分别控制两个方向上粘贴图形的数量。点击“OK”确认输入的数据。最后用鼠标点击绘图窗口确定批量粘贴图形的位置，从而完成“批量粘贴”操作。

图5－35 批量复制界面

2）节点焊接

“节点焊接”功能的作用是：把图形中重合的节点焊接为一个点，从而使图形的加工断点更少，更平顺。该命令默认为执行状态。

使用方法是：点选“编辑”菜单下的“节点焊接”命令。

3）由内至外切割

“由内至外切割”的作用是：使软件在实际加工时，先切割内部的图形再切割外部的图形。在加工相互包容的图形时，该功能能够提高加工的成品率。

注：在使用“由内至外切割”功能时，软件判断图形内、外是以闭合图形为前提条件，故在制图时必须使线条闭合。

4．切割

“切割”菜单主要包括与切割加工相关的设置选项。如图5－36所示。

图5－36 切割界面

1）启动切割

“启动切割”功能是使软件开始对图形进行加工的命令。

执行方法是：在软件中设置好其他加工参数后，点击“切割”菜单栏中的“启动切割”命令，或用鼠标点击工具栏中的“”。执行该命令后，机床将根据软件中设置的参数及加工方案进行加工。

提示：机床加工时，光头与加工图形的相对位置关系为：X方向光头相对于加工图形的位置与绘图窗口中图形的X坐标值一致；Y方向光头处于加工图形的最上沿。在加工前，一定要将激光头移到材料相应位置，才可加工。

2）切割参数

“切割参数”中所列出的是与机床控制相关的参数。其设置界面如图5－37所示：

（1）极限速度。“极限速度”是出光切割时，机床光头运动的最大运动速度。在这里只显示供参考，不可修改。

（2）缩放系数。“缩放系数”用来调整图形对角线缩放比，大于1为放大，小于1为缩小。

（3）空程速度。“空程速度”是机床在运动时不出光部分的速度。

图5－37 切割参数

（4）校正系数。“校正系数”是当图形在X方向尺寸合适，在Y方向尺寸不合适时的调节系数。取值范围是0．5～2之间，大于1为放大，小于1为缩小。当Y方向尺寸合适，而X方向不合适时，先通过”缩放系数”使X方向尺寸合适，再通过”校正系数”使图形在Y方向尺寸合适。

（5）切割次数。“切割次数”的作用是设定控制软件对同一文件的重复加工次数。取值范围为1～65536次。该功能是专为大规模工业生产而设置的，可大大提高加工的流畅性，提升加工效率。

（6）次间等待。“次间等待”设定的是每一个加工循环之间，机床的暂停时间。目的是为方便装换料等辅助工序。其取值范围是1～65536s。

（7）重复切割零点校正频率。步进电机驱动的半开环控制系统在长时间加工的过程中，有一定的累积误差。“重复切割零点校正频率”的设置正是为了消除这种累积误差。该功能是实现长时间连续循环工作的有力保障。

该功能的频率值控制的是：每完成所设定数量的工作循环，光头会自动校正一次机械原点。

例如：“重复切割零点校正频率”设为2，则机床每完成2次工作循环，在第3、5、7、9…次循环工作前会进行一次原点校正。

注：没有安装机械原点的机床，该选项为灰色不可使用。

（8）切割前校正零点。选中“切割前校正零点”功能，在加工开始之前，机床会自动进行一次原点校正

注：没有安装机械原点的机床，该选项为灰色不可使用。

所有切割参数软件会自动记忆，记忆的数值以最后关闭的绘图窗口中的设定值为准。

（9）继续。“继续”功能是使用PC－BASED系统的机床为了使处于暂停状态的机床继续前面的加工而设置的。使用运动控制卡的机床该项无效。

（10）移动。“移动”功能是为使光头沿X轴或Y轴方向移动一个精确的距离而设立的。

具体操作方法是：使用“切割”菜单下的“移动”命令，或使用工具栏上的“”工具。在出现的对话框中分别设置相应方向的位移距离便可以了。其中X方向正值为向右移动，负值为向左移动。Y向前移动为正值，向后移动为负值。（方向均为操作者面向机床时为准）

（11）机械原点。“机械原点”该功能是：使机床光头回到机械原点进行校正。

操作方法：使用“切割”菜单下“机械原点”命令，或工具栏中“”工具。

注：没有安装机械原点的机床，该选项为灰色不可使用。

5．软件中的颜色设置与排序功能

颜色设置与排序功能是Laser Sculpt3．0中最为强大的功能之一。与颜色相关的命令菜单共分为两部分：一部分是前面提到过的“编辑”菜单下的“颜色设置”命令；另一部分是“切割”菜单下的“颜色分区设置”。这两部分的设置是相辅相成，紧密联系的，所以在此一并讲解。

1）颜色设置功能

该功能的目的是为选中的图形填充颜色，并在各颜色内部为各线条（组）图形排定顺序。“颜色设置”功能解决了部分上位软件无法填色的问题。

“颜色设置”功能与后面将会介绍到的“颜色分区”设置功能结合，可以控制多达2048（8色×256个序号）条／组路径的加工次序。从而为最合理的预设加工顺序，减少空程，提高功效提供了有效手段。

“颜色设置”功能对图形进行排序时，共分为两个排序级别：颜色种类为一级别（高级别）；颜色内部的图形序号为第二级别（低级别）。在加工时，软件会遵从第一级别，根据各颜色间的安排顺序，将各颜色的图形分别加工。而在加工同一种颜色的图形时，各图形间的顺序是按照颜色内部的图形序号依次进行的。

“颜色设置”功能的使用方法是：首先选中待填色的图形，再点击“编辑”——“颜色设置”命令，之后会出现如图5－38所示的界面：

先选择希望填充的颜色。然后指定当前选择的图形在颜色内部的序号。

颜色序号的取值范围为0～255。该序号指定的是颜色内部的顺序，各颜色间的序号互不干扰。

图5－38 颜色设置

一次性选择的多个图形将被指定为同一序号。所以当希望排定每一个图形的加工顺序时，须单个依次选中，并分别指定颜色及颜色内序号。

2）颜色分区设置

该功能的目的是对指定好颜色的文件进行控制，设定各颜色间加工的先后顺序及加工速度等参数。

操作方法是：选择“切割”菜单下的“颜色分区设置”，将弹出设置对话框。

“颜色分区设置”对话框如图5－39所示：

图5－39 颜色分区设置界面

“次序”是切割的先后顺序，“0”代表不切割该颜色，“1”为最先切割，顺次，“8”为最后切割。

颜色分区设置中的“切割速度”设定的是切割此颜色图形时的光头移动速度。

“能量”（W）是切割此颜色时的能量，为机床控制面板上能量设置的百分比。取值是0～100，例如控制面板上设置的电流是18m A，W值是60，则加工此颜色时的能量就是18 ×60％＝10．8m A。

“自动调节”的作用是：使切割此颜色时激光能量随速度线性变化，高速划线时选用此功能。切割加工时，取消此功能。

6．绘图

“绘图”功能菜单集成了直线、矩形、圆、椭圆、圆弧、线段族（多线段）、文字等绘制功能。

1）直线

绘制方法：执行“绘图”菜单下“直线”命令或点击工具栏“”工具。然后用鼠标在绘图窗口中点左键确定直线的起始点，按住左键不放，拖动鼠标到直线终点位置，松开鼠标左键，完成直线绘制。

2）矩形

绘制方法：执行“绘图”菜单下“矩形”命令或点击工具栏“”工具。然后用鼠标在绘图窗口中点左键确定矩形的一个角点，按住左键不放，拖动鼠标到矩形的另一个角点位置，松开鼠标左键，完成矩形绘制。

3）圆

绘制方法：点击“绘图”菜单下“圆”命令或点击工具栏“”工具。然后用鼠标在绘图窗口中点左键确定圆心位置，按住左键不放，拖动鼠标确定圆的半径大小，松开鼠标左键，完成圆的绘制。

4）椭圆

绘制方法：点击“绘图”菜单下“椭圆”命令或点击工具栏“”工具。然后用鼠标在绘图窗口中点左键确定椭圆的一个角点，按住左键不放，拖动鼠标到椭圆的另一个角点位置，松开鼠标左键，完成椭圆绘制。

5）圆弧

绘制方法：点击“绘图”菜单下“圆弧”命令或点击工具栏“”工具。然后用鼠标在绘图窗口中单击左键确定圆弧的第一点，松开左键，拖动鼠标到圆弧的第二点位置，点击鼠标左键，松开左键，拖动鼠标到圆弧的第三点位置点击鼠标左键，完成圆弧绘制。

6）线段族

绘制方法：点击“绘图”菜单下“线段族”命令或点击工具栏“”工具。然后用鼠标在绘图窗口中单击左键确定线段族的第一点，松开左键，拖动鼠标到线段族的第二点位置，并单击左键确定线段族的第二点，拖动鼠标到线段族的第三点位置点击鼠标左键……以此类推，绘制出线段族中的所有点。需要结束线段族的绘制时点鼠标右键结束。

7）文字

（1）绘制方法：点击“绘图”菜单下“文字”命令或点击工具栏“”工具，弹出文字对话框，根据提示录入文字。

（2）关于DXF格式的文件。Laser Sculpt软件在输入DXF格式的文件时，可以识别其中附带的文字信息。对于“TXT”字体的数字及大部分英文字母可以做到真实还原字高、间距等，而对于其他字体的文字及汉字，由于CAD内部算法的问题，输入Laser Sculpt后，字高、间距等会有许多差异。Laser Sculpt提供对DXF文件文字的支持主要目的是：为了在加工过程中在零件表面做序号标识用的。由于汉字及非“TXT”字体的数字、字母在导入Laser Sculpt后，其字高、字型、间距等会发生变化，所以不建议使用。如对文本的字体的格式有很高要求的话建议换用CORELDRAW等专业的图文编辑软件进行编辑。毕竟AUTOCAD不是一款专业的文本编辑软件。

另请注意，使用AUTOCAD输出DXF文件时，建议使用R12版本格式。并且输出的文件不可包含AUTOCAD的尺寸标注信息。文字读入Laser Sculpt后，与软件本身输入的文字属性一致，至次可以进行移动、删除、旋转、填色等操作。

图5－40 鼠标右键下拉菜单

7．鼠标右键菜单

除了上述菜单栏和工具栏中的选项外，鼠标右键菜单也比较丰富，能够实现很多操作。“鼠标右键菜单”是软件为了使用者操作更方便、更流畅而做的人性化设计。在绘图区空白处点击鼠标右键，便可以弹出鼠标右键菜单，如图5－40所示。

8．雕刻部分

启动雕刻软件，其界面与切割软件部分基本相同，在雕刻图案时需框选要雕刻的内容，即为阴刻（封闭图案向下凹陷），如果要进行阳刻需在原有图案外加一合适的封闭边框，这时外框与图案之间部分则向下凹陷而凸出图案部分。打开“雕刻”菜单，如图5－41所示，选择“设置雕刻参数”进入参数设置页面。如图5－42所示。

图5－41 雕刻菜单

图5－42 雕刻参数设置

（1）空程速度：刀头在Y轴方向移动的速度。

（2）雕刻速度：刀头在X轴方向移动的速度。

（3）缩放系数：将原图大小乘以缩放系数后进行雕刻。

（4）扫描精度：每相邻两条扫描线的距离，一般设置为0．3～0．09mm；相邻两条线的距离越短，同样图形的雕刻深度越深，所用时间越长。

（5）雕刻类型：阳刻或阴刻。

（6）斜坡参数：分没有斜坡、小字斜坡、大字斜坡、大字窄斜坡、大字宽斜坡。

注：修改缩放系数、雕刻类型后，以前所选择的雕刻区域将全部消失。

（7）常用参数说明

①雕刻橡胶印刷板时，一般当雕刻板面厚度为5．8～7mm时，要求雕刻深度为2．5～3mm左右，此时可选择空程速度6000mm／min，雕刻速度12000mm／min，扫描精度0．03，能量调至80％。根据要求对于5mm以上的文字可选择大字斜坡，以下选择小字斜坡，更大图形或文字可以选择大字斜坡。在光路和焦距以及镜片没有被熏黑情况下重复雕刻两遍可以达到要求。

②还可以通过选择空程速度3000mm／min，雕刻速度6000～8000mm／min，扫描精度0．03，能量调至100％，雕刻一遍可以达到要求。

对于图形中有矩形或圆时单独选择矩形或圆中的内容时，阴雕和阳雕不变，当连同矩形或圆一起选时，阴雕和阳雕刚好相反。而且Laser Sculpt雕刻软件对所雕刻文件要求必须无断点和交叉。