激光（guāng）切割技術近年來發展比較（jiào）迅速，由於其具有切割尺寸精度高、切口無毛刺、切縫（féng）不變形、切割速度快且不受加工形狀限製等特點，目前已越來越多地應用於（yú）機械加（jiā）工（gōng）領域。三維激光切割更是以其先進、靈活（huó）、快速的特點，在國外的航空航（háng）天和汽車工業中得到了廣泛的（de）應用。使用（yòng）三維（wéi）激光切割，不（bú）僅可以節省樣板及工裝（zhuāng）設備，還大大縮短了生產準備周期。但（dàn）國內目前大多（duō）數的激光切割機（jī）隻用於二維平（píng）麵切割，三維激光切割設備在國內還比較（jiào）少。本文（wén）以國內使用相對比較多的PRIMA三維（wéi）激光切割機為例，對三維激光切割（gē）的原理、特點，以及在航天（tiān）製（zhì）造業中的發展和應用進行簡（jiǎn）要的介紹。
1 激光切割三維空間曲線的技術難點
(1)激光束的方向
為了保證切割（gē）的精度和切口的質量，無論是在平麵（miàn）切割還是在三維切割中，激光束的（de）方向要始終和（hé）被切割的對象保持垂直，即在（zài）加工過程中激光束（shù）要處在曲線的法向或與曲（qǔ）線所在的麵保持垂直（zhí）。在二維切（qiē）割中，由（yóu）於曲線是在同一個平麵內的，激光束始終和曲線所在平麵保持垂（chuí）直，因此這一點（diǎn）很容易做到。但在三維切割（gē）中，曲線處在不同的麵內，而且曲線的方向是不固（gù）定的，在加工過程中其（qí）方向始終都在變化，如（rú）圖1(a)所示，AB為空間內（nèi）任意一曲線，在加工中要保證激（jī）光柬始終與曲線保（bǎo）持垂直，因此（cǐ）如何使激光（guāng）束始終和被切（qiē）割的（de）曲線保持垂直是解決三維空間（jiān）曲（qǔ）線切割的一個重要問題。
(2)激光（guāng）切割焦點的位置（zhì）在切割過程（chéng）中要保證
焦點和零（líng）件表麵的相對位置保持不變，即噴嘴（zuǐ）和零件表麵的距離始終保持一致，見（jiàn）圖1(b)。在二維切割中，所要加工曲線始終在一個平麵內進行加工，這一點很（hěn）好保證，而在三維加工中，由於構成空間曲線的特征處在不同的曲麵中，如何使（shǐ）噴嘴中心和零件表麵的距離保持不變是（shì）需要解決的另（lìng）一個重要問題。
(3)將空間曲線的特（tè）征轉化為激光切割數據同
二（èr）維曲線不（bú）同，三（sān）維空間曲線是由處在不同麵內的多段特（tè）征組成的，各個特征之間也（yě）沒有太大的聯係，在加工過程中可能要先（xiān）後在多個麵內進行（háng）切割，如何簡單（dān）快捷地反映三維曲線的（de）特征並將其轉換為激光切割數據是三維（wéi）激光切割所要解決的最重要的問題。這也是三維激光切割（gē）技術在實際（jì）應用中最複雜的一步。
