激光數控加工裝置設計與應用

『壹』 激光加工的應用

激光技術與原子能、半導體及計算機一起，是二十世紀最負盛名的四項重大發明。
激光作為上世紀發明的新光源，它具有方向性好、亮度高、單色性好及高能量密度等特點，已廣泛應用於工業生產、通訊、信息處理、醫療衛生、軍事、文化教育以及科研等方面。據統計，從高端的光纖到常見的條形碼掃描儀，每年與激光相關產品和服務的市場價值高達上萬億美元。中國激光產品主要應用於工業加工，占據了40%以上的市場空間。
激光加工作為激光系統最常用的應用，主要技術包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔、微加工及光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
激光加工設備就是利用激光加工技術改造傳統製造業的關鍵技術設備之一，主要產品則包括各類激光打標機、焊接機、切割機、劃片機、雕刻機、熱處理機、三維成型機以及毛化機等。這類產品已經或正在進入各工業領域。
具體應用
一、在服裝行業的應用
因為激光加工工藝具有自動化程度高、加工精確高、速度快、效率高、操作簡單方便等特點，適應了國際服裝生產技術潮流所以激光加工技術以及設備正在以驚人的速度在服裝行業內得到推廣和普及。
1、激光切割應用
激光切割過程中，不會使布料變形或起皺，激光切割尺寸精度高，激光切割形狀可隨著圖稿進行任意更改，增加了設計的實用性和創造性。另外，激光切割技術是用「激光刀」代替金屬刀，激光切割任何面料，能瞬間將切口熔化並凝固，縫隙小、精確度高達到自動「鎖邊」的功能。傳統工藝用刀模切割或熱加工，切口易脫絲、發黃、發硬。
2、激光雕刻應用
激光雕刻是利用軟體技術，按設計圖稿輸入數據進行自動雕刻。激光雕刻是激光加工技術在服裝行業中運用最成熟、最廣泛的技 術，能雕刻任何復雜圖形標志，還可以進行射穿的鏤空雕刻和表面雕刻，從而雕刻出深淺不一、質感不同、具有層次感和過渡顏色效果的各種圖案。
3、激光打標應用
激光打標具有打標精度高、速度快、標記清晰等特點。激光打標兼容了激光切割、雕刻技術的各種優點，可以在各種材料上進行精密加工，還可以加工尺寸小且復雜的圖案，激游標記具有永不磨損的防偽性能。
激光加工在電子行業應用
二、在電子工業中的應用
激光加工技術屬於非接觸性加工方式，所以不產生機械擠壓或機械應力，特別符合電子行業的加工要求。另外，還由於激光加工技術的高效率、無污染、高精度、熱影響區小，因此在電子工業中得到廣泛應用。
1、激光劃片
激光劃技術是生產集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高(線寬為15-25μm，槽深5-200μm)、加工速度快(可達200mm/s)，成品率達 99.5%以上。集成電路生產過程中，在一塊基片上要制備上千個電路，在封裝前要把它們分割成單個管芯。傳統的方法是用金剛石砂輪切割，矽片表面因受機械力而產生輻射狀裂紋。用激光劃線技術進行劃片，把激光束聚焦在矽片表面，產生高溫使材料汽化而形成溝槽。通過調節脈沖重疊量可精確控制刻槽深度，使矽片很容易沿溝槽整齊斷開，也可進行多次割劃而直接切開。由於激光被聚焦成極小的光斑，熱影響區極小，切劃50μm深的溝槽時，在溝槽邊25μm的地方溫升不會影響有源器件的性能。激光劃片是非接觸加工，矽片不會受機械力而產生裂紋。因此可以達到提高矽片利用率、成品率高和切割質量好的目的。還可用於單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池的劃片以及硅、鍺、砷化稼和其他半導體襯底材料的劃片與切割。
2、激光微調
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01%一0.002%，比傳統方法的精度和效率高，成本低。集成電路、感測器中的電阻是一層電阻薄膜，製造誤差達上15一20%，只有對之進行修正，才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑，能量集中，加工時對鄰近的元件熱影響極小，不產生污染，又易於用計算機控制，因此可以滿足快速微調電阻使之達到精確的預定值的目的。加工時將激光束聚焦在電阻薄膜上，將物質汽化。微調時首先對電阻進行測量，把數據傳送給計算機，計算機根據預先設計好的修調方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻，直至阻值達到設定值，同樣可以用激光技術進行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調。優越的定位精度，使激光微調系統在小型化精密線形組合信號器件方面提高了產量和電路功能。
3、激光打標
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標有雕刻和掩模成像兩種方式:掩模式打標用激光把模版圖案成像到工件表面而燒蝕出標記。雕刻式打標是一種高速全功能打標系統。激光束經二維光學掃描振鏡反射後經平場光學鏡頭聚焦到工件表面，在計算機控制下按設定的軌跡使材料汽化，可以打出各種文字、符號和圖案等，字元大小可以從毫米到微米量級，激游標記是永久性的，不易磨損，這對產品的防偽有特殊的意義。已大量用在給電子元器件、集成電路打商標型號、給印刷電路板打編號等。紫外波段激光技術發展很快，由於材料在紫外波激光作用下發生電子能帶躍遷，打破或削弱分子間的結合鍵，從而實現剝蝕加工，加工邊緣十分齊整，因此在激游標記技術中異軍突起，尤其受到微電子行業的重視。

『貳』 激光切割機的原理與應用

激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產生的。但它與普通光不同是激光僅在最初極短的時間內依賴於自發輻射，此後的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性、極高的發光強度和高相乾性。
激光切割是應用激光聚焦後產生的高功率密度能量來實現的。在計算機的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經過光路傳導及反射並通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細微的、高能量密度光斑，焦斑位於待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細小的孔，在計算機控制下，激光加工頭與被加工材料按預先繪好的圖形進行連續相對運動打點，這樣就會把物體加工成想要的形狀。
切縫時的工藝參數(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運動軌跡均由數控系統控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

『叄』 數控銑床與激光雕刻機在工業設計和現代製造業中的運用舉例說明

VDIAO微雕激光雕刻切割機
功能介紹
VDIAO微雕激光雕刻切割機整機性能穩定，以封閉式CO2激光管為能源，結合電子、機械、計算機軟硬體技術研發設計而成，配合專業軟體高速雕刻切割，噪音小、無鋸齒、邊逢光滑是各種加工行業的理想選擇。
技術參數
型號 VD700 VD900 VD1200
雕刻曲面 500mm﹡700mm 600mm﹡900mm 900mm﹡1200mm
整機尺寸（mm）長﹡寬﹡高 1150﹡860﹡970 1400﹡960﹡970 1700﹡1260﹡970
激光管功率 50W 60W 80W
電源 AC110-220V±10%,50-60H
總功率 ＜500W
雕刻切割速度 6000mm/min
重復定位精度 ＜±0.01mm
驅動方式 步進微步細分數控系統
最小成形字 漢字1.5mm﹡1.5mm 英文1mm﹡1mm
冷卻方式 水冷
工作溫度 5－35℃
工作濕度 5—95%（無凝水）
輔助裝置 水泵 排風機 排風管 氣泵
雕刻切割曲面 選購旋轉裝置
檯面升降幅度 選購升降檯面（手動） 160mm
支持圖形格式 HPGL 、BMP、JPG、TIF、DXF、DST、AI
軟體支持 Coreldraw AutoCAD Photoshop
推薦配件和耗材 激光管和鏡片
雕刻切割材料
可在竹木、水晶、牛角、紙版、有機玻璃、大理石、布料、皮革、橡膠、塑料等非金屬材料上進行激光加工。
適用行業
廣告行業：有機玻璃切割、標牌雕刻、雙色板雕刻、水晶雕刻等。
禮品行業：在木質、竹片、大理石、雙色板、密度板、水晶、皮革等材料上雕刻精美文字及圖案。
紙箱印刷業：雕刻製品，用於雕刻膠皮板、雙層板、塑料板的雕刻和切割。
皮革及服裝加工業：可在真皮、合成革、人造革、布料上進行復雜文字和圖形的雕刻、切割、雕花、鏤空、電腦綉花裁剪等工藝加工。
其它行業：模型製作、裝飾裝潢、產品包裝的雕刻等。

『肆』 激光加工的具體應用有哪些

激光加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打標、激光鑽孔和微加工等；光化學反應加工是指激光束照射到物體，藉助高密度高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光刻蝕等。
由於激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相乾性四大特性，因此就給激光加工帶來一些其它加工方法所不具備的特性。由於它是無接觸加工，對工件無直接沖擊，因此無機械變形；激光加工過程中無"刀具"磨損，無"切削力"作用於工件；激光加工過程中，激光束能量密度高，加工速度快，並且是局部加工，對非激光照射部位沒有或影響極小。因此，其熱影響的區小工件熱變形小後續加工最小；由於激光束易於導向、聚焦、實現方向變換，極易與數控系統配合、對復雜工件進行加工因此它是一種極為靈活的加工方法；生產效率高，加工質量穩定可靠，經濟效益和社會效益好。
激光加工作為先進製造技術已廣泛應用於鞋業、皮具、電子、紙品、電器、塑膠、航空、冶金、包裝機械製造等國民經濟重要部門，對提高產品質量、勞動生產率、自動化、無污染、減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。具體應用如下：
1、鞋業：皮鞋，涼鞋，休閑鞋，運動鞋，女鞋，男鞋，童鞋，各種材料的鞋類。
2、皮具皮革行業：手袋，皮包、皮帶、手挽，皮帶扣等皮具。
3、服裝布料行業：服裝、拉鏈、鈕扣、布料等。
4、竹木工藝品行業：竹木製工藝品，相框，吊牌，木盒，傢具等。
5、工藝飾品行業：筆、筆盒、名片、金銀飾品、指示牌、胸牌、相片、獎狀、收藏器、藝術品、牌匾等。
6、紙品行業：各種賀卡，吊牌，紙制工藝品。
7、有機玻璃行業： DVD、VCD、功放、手機等電器面板，各類壓克力工藝品的外形切割及圖案雕刻。
8、電子塑膠行業：鍵盤、電子元器件、家電面板，電腦面板等字元及圖案雕刻。
9、包裝瓶蓋行業：金屬瓶蓋、易拉罐等。
10、五金電鍍行業：工具、量具、刃具、模具、衛浴潔具、餐具、刀剪、不銹鋼製品等各類五金。

『伍』 激光加工工藝及應用

激光加工是無接觸的方式，不會產生工具與工件表面的摩擦阻力，也不會直接對工件進行沖擊，工件幾乎不會發生變形，且激光是對局部進行加工，對非激光照射的部分幾乎沒有影響，所以激光加工是高速、高效、高精度的加工方式。激光加工技術是光與機電技術的結合，激光光束的移動速度、功率密度和方向等都可以調節，易與數控系統配合來對復雜工件進行加工，可由此對其實現不同層面和范圍的應用。

一
激光模切技術
激光模切技術是根據在軟體中設計好的工件圖樣，將激光束聚焦後直接對材料表面完成模切或壓痕效果的一種切割方法。激光模切技術具有切割精度高、模切產品粗糙度低、模切加工時間短、生產效率高等特點。由於無須更換模切刀版，也可實現不同版式工件之間的快速轉換，這樣節省了傳統模切刀版調整時間，尤其適用於輕薄、異形工件的加工。

典型的激光模切系統應該包括有激光器、掃描系統、控制系統、冷卻系統、惰性氣體保護室、廢料清除系統以及反饋系統。激光在模切加工中扮演「模切刀」的角色，其對最終的加工效果的影響是模切機各組成部分中最大的，目前市場上用於激光加工的激光器主要有YAG激光器、CO2激光器和半導體激光器等。最常使用的是出波長能被非金屬很好吸收且能夠產生連續激光或非連續激光脈沖的CO2激光器。

二
激光雕刻技術
激光雕刻機的主要組成為：激光器（提供激光光束，包括聚光腔、反射鏡）、聚焦系統（使高功率密度的激光能量聚集在小面積上，達到最佳的雕刻效率）、導光系統（改變激光照射方向）、工作台（用於承載或移動被雕刻工件）、控制面板（調整和控制電源及激光器）、水冷系統（調控激光器內的溫度）。由於主要是對非金屬材料加工，所以激光雕刻與模切一樣常選用CO2激光器。為實現高速點陣雕刻和適量雕刻，激光雕刻大多採用振鏡式導光系統。三
激光焊接技術
激光焊接技術主要用於對金屬及塑料製品進行焊接加工。以前金屬焊接大多採用電阻焊接工藝，但電阻焊存在耗電量大、熱影響區大、介面不美觀、可焊材料厚度受限等問題，所以激光焊接技術的應用越來越廣泛。激光焊接金屬的作用機理是用激光輻射金屬表面，通過激光與金屬的耦合作用使待焊接部位在極短時間內瞬間熔化甚至氣化，再冷卻凝固結晶而形成焊縫。激光焊接可分為熱傳導焊接和深熔焊兩種，前者會發生激光的功率密度較小，輻射能只作用於金屬表面，材料下層則靠熱傳導受熱熔化；深熔焊會產生小孔效應，即輸入激光能量很大，遠大於傳導及散熱的速率時，照射區域會在極短時間發生氣化形成小孔，孔內壓力形成動態的平衡，光束可以直接照射到孔底。小孔吸收射入的所有能量使孔壁金屬熔化，由此可形成尤其窄而深的焊縫，且改變焊接參數可以使焊縫熔深在較大范圍內變化，所以實際更多採用深熔焊接方式。

接下來討論用於焊接金屬的激光器的選擇。金屬焊接大多採用YAG激光器，因為YAG激光比 CO22激光更易於被金屬吸收，且受等離子體影響較小，焊接操作靈活。但YAG激光器運作時易產生大量熱損耗，使激光腔溫度升高產生激光熱透鏡效應，從而降低激光功率和能量轉化效率。YLR光纖激光器是以光纖為基材，摻雜不同的稀土離子的光纖傳輸傳輸，具有體積小、成本低、激光功率高等優點，焊接熔深和速度更高，較YAG激光器更勝一籌。

激光焊接金屬過程幾乎不會產生碎屑廢渣，且無需添加粘合劑，具有速度快、精度高、熱影響區小、深寬比大、焊縫美觀等優點，易實現自動化，可產生良好的社會和經濟效益，已成為金屬包裝氣密性封裝等的主要方式。

對於塑料材料工件而言，傳統的塑料焊接主要採用超聲波焊接、摩擦焊接、振動焊接、熱板焊接等技術，而實際時加工既要考慮其密封性能, 又要防止加工過程中會受到污染, 塑料激光焊接的高精度和無接觸性正好可以滿足這樣的要求。

『陸』 激光加工技術的應用范圍

激光加工技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術 ，它的范圍一般可分為：
1．激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
2．激光加工工藝。

『柒』 激光加工技術的發展應用

激光是本世紀的重大發明之一，具有巨大的技術潛力，專家們認為，電子技術的全勝時期，其主角是計算機，下一代將是光技術時代，其主角是激光。激光因具有單色性、相乾性和平行性三大特點，特別適用於材料加工。激光加工是激光應用最有發展前途的領域，國外已開發出20多種激光加工技術。激光的空間控制性和時間控制性很好，對加工對象的材質、形狀、尺寸和加工環境的自由度都很大，特別適用於自動化加工。激光加工系統與計算機數控技術相結合可構成高效自動化加工設備，已成為企業實行適時生產的關鍵技術，為優質、高效和低成本的加工生產開辟了廣闊的前景。
激光加工技術的應用
已成熟的激光加工技術包括：激光快速成形技術、激光焊接技術、激光打孔技術、激光切割技術、激光打標技術、激光去重平衡技術、激光蝕刻技術、激光微調技術、激光存儲技術、激光劃線技術、激光清洗技術、激光熱處理和表面處理技術。
激光焊接技術具有溶池凈化效應，能純凈焊縫金屬，適用於相同和不同金屬材料間的焊接。激光焊接能量密度高，對高熔點、高反射率、高導熱率和物理特性相差很大的金屬焊接特別有利。
激光切割技術可廣泛應用於金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。脈沖激光適用於金屬材料，連續激光適用於非金屬材料，後者是激光切割技術的重要應用領域。
激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。準分子激光打標發展起來的一項新技術，特別適用於金屬打標，可實現亞微米打標，已廣泛用於微電子工業和生物工程。
激光去重平衡技術是用激光去掉高速旋轉部件上不平衡的過重部分，使慣性軸與旋轉軸重合，以達到動平衡的過程。激光去重平衡技術具有測量和去重兩大功能，可同時進行不平衡的測量和校正，效率大大提高，在陀螺製造領域有廣闊的應用前景。對於高精度轉子，激光動平衡可成倍提高平衡精度，其質量偏心值的平衡精度可達1%或千分之幾微米。
激光蝕刻技術比傳統的化學蝕刻技術工藝簡單、可大幅度降低生產成本，可加工0.125～1微米寬的線，非常適合於超大規模集成電路的製造。
激光微調技術可對指定電阻進行自動精密微調，精度可達0.01%～0.002%，比傳統加工方法的精度和效率高、成本低。激光微調包括薄膜電阻(0.01～0.6微米厚)與厚膜電阻(20～50微米厚)的微調、電容的微調和混合集成電路的微調。
激光存儲技術是利用激光來記錄視頻、音頻、文字資料及計算機信息的一種技術，是信息化時代的支撐技術之一。
激光劃線技術是生產集成電路的關鍵技術，其劃線細、精度高(線寬為15～25微米，槽深為5～200微米)，加工速度快(可達200毫米/秒)，成品率可達99.5%以上。
激光清洗技術的採用可大大減少加工器件的微粒污染，提高精密器件的成品率。
激光熱、表處理技術包括：激光相變硬化技術、激光包覆技術、激光表面合金化技術、激光退火技術、激光沖擊硬化技術、激光強化電鍍技術、激光上釉技術，這些技術對改變材料的機械性能、耐熱性和耐腐蝕性等有重要作用。
激光相變硬化(即激光淬火)是激光熱處理中研究最早、最多、進展最快、應用最廣的一種新工藝, 適用於大多數材料和不同形狀零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲勞強度,國外一些工業部門將該技術作為保證產品質量的手段。
激光包覆技術是在工業中獲得廣泛應用的激光表面改性技術之一, 具有很好的經濟性,可大大提高產品的抗腐蝕性。
激光表面合金化技術是材料表面局部改性處理的新方法, 是未來應用潛力最大的表面改性技術之一,適用於航空、航天、兵器、核工業、汽車製造業中需要改善耐磨、耐腐蝕、耐高溫等性能的零件。
激光退火技術是半導體加工的一種新工藝,效果比常規熱退火好得多。激光退火後, 雜質的替位率可達到98%～99%, 可使多晶硅的電阻率降到普通加熱退火的1/2～1/3, 還可大大提高集成電路的集成度, 使電路元件間的間隔縮小到0.5微米。
激光沖擊硬化技術能改善金屬材料的機械性能, 可阻止裂紋的產生和擴展, 提高鋼、鋁、鈦等合金的強度和硬度, 改善其抗疲勞性能。
激光強化電鍍技術可提高金屬的沉積速度, 速度比無激光照射快1000倍, 對微型開關、精密儀器零件、微電子器件和大規模集成電路的生產和修補具有重大義意。使用改技術可使電度層的牢固度提高昂100～1000倍。
激光上釉技術對於材料改性很有發展前途, 其成本低, 容易控制和復制, 有利於發展新材料。激光上釉結合火焰噴塗、等離子噴塗、離子沉積等技術, 在控制組織、提高表面耐磨、耐腐蝕性能方面有著廣闊的應用前景。電子材料、電磁材料和其它電氣材料經激光上釉後用於測量儀表極為理想。
二、激光加工技術的發展趨勢
1.數控化和綜合化
把激光器與計算機數控技術、先進的光學系統以及高精度和自動化的工件定位相結合，形成研製和生產加工中心，已成為激光加工發展的一個重要趨勢。
2.小型化和組合化
國外已把激光切割和模具沖壓兩種加工方法組合在一台機床上，製成激光沖床，它兼有激光切割的多功能性和沖壓加工的高速高效的特點，可完成切割復雜外形、打孔、打標、劃線等加工。
3.高頻度和高可靠性
國外YAG激光器的重復頻度已達2000次/秒，二極體陣列泵浦的Nd：YAG激光器的平均維修時間已從原來的幾百小時提高到1～2萬小時。
4.採用激元激光器進行金屬加工
這是國外激光加工的一個新課題。激元激光器能發射出波長157～350納米的紫外激光, 大多數金屬對這種激光的反射率很低, 吸收率相應很高, 因此, 這種激光器在金屬加工領域有很大的應用價值。
三、應用於牙科的激光系統 依據激光在牙科應用的不同作用，分為幾種不同的激光系統。區別激光的重要特徵之一是：光的波長，不同波長的激光對組織的作用不同，在可見光及近紅外光譜范圍的光線，吸光性低，穿透性強，可以穿透到牙體組織較深的部位，例如氬離子激光、二極體激光或Nd：YAG激光(如圖1)。而Er：YAG激光和CO，激光的光線穿透性差，僅能穿透牙體組織約0．01毫米。區別激光的重要特徵之二是：激光的強度(即功率)，如在診斷學中應用的二極體激光，其強度僅為幾個毫瓦特，它有時也可用在激光顯示器上。 用於治療的激光，通常是幾個瓦特中等強度的激光。激光對組織的作用，還取決於激光脈沖的發射方式，以典型的連續脈沖發射方式的激光有：氬離子激光、二極體激光、CO2，激光；以短脈沖方式發射的激光有：Er：YAG激光或許多Nd：YAG激光，短脈沖式的激光的強度(即功率)可以達到1,000瓦特或更高，這些強度高、吸光性也高的激光，只適用於清除硬組織。 激光在齲齒的診斷方面的應用 1．脫礦、淺齲 2．隱匿齲 激光在治療方面的應用 1．切割 2．充填物的聚合，窩洞處理

『捌』 數控激光切割機有哪些應用要求

數控激光切割機應用范圍：適用於各種金屬材料的高精度切割。
數控激光切割機可加工的材料：不銹鋼、碳鋼、合金鋼、硅鋼、彈簧鋼、鋁、鋁合金、鍍鋅板、鍍鋁鋅版、酸洗板、鈦等金屬板材及管材切割。
數控激光切割機適用行業：廣泛應用於鈑金加工、廣告標牌字製作、高低壓電器櫃製作、機械零件、廚具、汽車、機械、金屬工藝品、鋸片、電器零件、眼鏡行業、彈簧片、電路板、電水壺、醫療微電子、五金、刀量具等行業。
各行業對數控激光切割機提出了下列要求：
汽車發念頭和車身沖壓件出產線具有連續、高效、高可靠性的特點，汽車行業要求能專門研究汽車零部件的工藝特點、與汽車行業相互交流共同研發具有模塊化、系列化的成套柔性出產線。柔性出產線以汽車發念頭缸體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸、箱體等樞紐加工件加工為對象，適應混流出產的模塊快速組合可重組出產線，把握機能評價、誤差溯源、質量控制與治理集成技術，開發高速精密、機能可靠的數控切割機，同時具有高速取料、輔助設備如具有去毛刺功能等。
大型船舶的樞紐加工件集中在大功率柴油機的機座、機架、氣缸體、缸蓋、活塞桿、十字頭、連桿、曲軸，以及減速箱傳動軸、舵軸和推進器等，樞紐加工件材質為特種合金鋼，一般為小批加工，要求加工成品率100%。樞紐加工件具有重量大，外形復雜、精度高，加工難度大等特點。大型船舶樞紐件加工需要具有大功率、高可靠性以及多軸的重型、超重型數控切割機。
發電設備樞紐加工件重量大，外形特殊、精度高、加工難度大、價格昂貴，如核電站壓力容器單件重達400~500噸，大型汽輪機和發電機的轉子單件重超過百噸，要求可靠工作30年以上。因此，發電設備樞紐件製造需要的數控切割機特點是大規格、高剛度、高可靠性。
航空產業典型零件的結構特點是大量採用整體薄壁結構，外形復雜。為了增加航空器的機動性，增加有效載荷和航程，降低本錢，進行輕量化設計和廣泛採用新型輕質材料。大量採用鋁合金、高溫合金、鈦合金、高強度鋼、復合材料、工程陶瓷等。結構復雜的薄壁件、蜂窩件外形復雜，孔、空穴、溝槽、加強筋等較多，工藝剛性差。根據航空產業加工件的結構特點和加工要求，要求數控切割機具有足夠的剛性、操縱簡朴、人機界面清晰、要求樣條插補、過程平均控制，以減少對拐角處加工精度的影響，具有在線丈量模擬功能。