激光加工技術(shù)是融合了光、機(jī)、電、材料加工及檢測(cè)等學(xué)科的復(fù)合型先進(jìn)制造技術(shù)。它與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成的高效自動(dòng)化加工設(shè)備，可以突破許多傳統(tǒng)制造方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的技術(shù)瓶頸，在能源、交通運(yùn)輸、鋼鐵冶金、船舶與汽車制造、電子電氣工業(yè)、航空航天等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)揮了不可替代的作用。

目前，汽車、船舶、航空、航天、鋼鐵、能源設(shè)備等行業(yè)急需激光切割設(shè)備，特別是高端設(shè)備，所以提高我國(guó)激光切割設(shè)備制造水平十分重要。它既可以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，打破國(guó)外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，又可以促進(jìn)我國(guó)激光切割技術(shù)的進(jìn)步。實(shí)現(xiàn)更高速度、高精度、智能化激光切割將是數(shù)控激光切割技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)。

激光切割機(jī)的使用已經(jīng)走進(jìn)千家萬(wàn)戶，但是其質(zhì)量有的時(shí)候也讓人毋庸置疑，現(xiàn)在是和科技發(fā)展飛速的時(shí)代，那么如何辨別其質(zhì)量呢？

激光切割機(jī)質(zhì)量受到各種因素的綜合影響，為了獲得理想的切割質(zhì)量，各個(gè)切割參數(shù)被限制在一個(gè)狹窄的范圍內(nèi)，目前仍只能靠反復(fù)的實(shí)驗(yàn)來(lái)摸索不同條件下合理的切割參數(shù)，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且無(wú)法對(duì)切割過(guò)程中的擾動(dòng)因素作出響應(yīng)。如何在不同的切割條件下迅速尋找到最優(yōu)的切割參數(shù)并使之在切割過(guò)程保持穩(wěn)定顯得尤為重要。因此，有必在研究對(duì)激光切割質(zhì)量進(jìn)行在線檢測(cè)并實(shí)時(shí)控制的方法。

高質(zhì)量激光切割最主要的指標(biāo)就是無(wú)切割缺陷且切割面粗糙度值小，所以實(shí)時(shí)檢測(cè)的目標(biāo)應(yīng)能識(shí)別切割缺陷并能檢測(cè)到反映切割面粗糙度的信息，其中以獲得粗糙度的信息最重要，難度也最大。

在對(duì)切割面粗糙度檢測(cè)方面，重要的研究成果就是發(fā)現(xiàn)切割前沿光輻射信號(hào)脈動(dòng)頻譜的主頻等于切割面切割條紋的頻率，而切割條紋的頻率與粗糙度相關(guān)，這樣用光電管檢測(cè)到的輻射信號(hào)就與切割面粗糙度聯(lián)系起來(lái)。這種方法的特點(diǎn)是檢測(cè)設(shè)備和信號(hào)處理系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，檢測(cè)和處理的速度快，但該方法的不足之處是：

進(jìn)一步研究表明，切割前沿光輻射信號(hào)主頻與切割面上部條紋頻率的一致性僅限于較小切割速度的范圍內(nèi)，當(dāng)大于一定的切割速度時(shí)，信號(hào)主頻消失，已找不到與上訓(xùn)切割條紋相關(guān)的任何信息。

因此，僅僅依靠切割前沿的光輻射強(qiáng)度信號(hào)局限性較大，難以在正常的切割速度下獲得有價(jià)值的切割機(jī)面粗糙度信息，尤其是近下緣粗糙度的信息。而采用視覺(jué)偉感器同時(shí)監(jiān)測(cè)切割沒(méi)沿和火花簇射的圖像，可以獲得有關(guān)切割缺陷和切割面粗糙度更全面更豐富的信息。尤其由切縫下端噴射出來(lái)的火花簇射，與切割面下緣的質(zhì)量狀況更有著昆密的關(guān)系，是獲得切割面下緣粗糙度重要的信息源。

所提取的激光切割機(jī)前沿光輻射信號(hào)的頻譜和主頻，只與切割面上部切割條紋相關(guān)，不反映下部切割條紋的情況，所得到不提最有價(jià)值的信息。因?yàn)橐话闱懈蠲?很薄板材的切割除處)都分上、下兩部分，上部切割條紋整齊、細(xì)密，粗糙度��；下部切割條紋紊亂，粗糙度大，越靠下越粗糙，至近下緣達(dá)粗糙度最大值。而檢測(cè)信號(hào)只反映質(zhì)量最好區(qū)域的情況，不反映下部質(zhì)量差的情況，更不反映近下緣質(zhì)量最差的信息，以它作為切割質(zhì)量評(píng)價(jià)和控制的依據(jù)是不合理的，也是不可靠的。