激光加工技術(shù)是融合了光、機、電、材料加工及檢測等學(xué)科的復(fù)合型先進制造技術(shù)。它與現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)相結(jié)合構(gòu)成的高效自動化加工設(shè)備，可以突破許多傳統(tǒng)制造方法無法實現(xiàn)的技術(shù)瓶頸，在能源、交通運輸、鋼鐵冶金、船舶與汽車制造、電子電氣工業(yè)、航空航天等國民經(jīng)濟支柱產(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，所以提高我國激光切割設(shè)備制造水平十分重要。它既可以滿足國內(nèi)市場需求，打破國外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，又可以促進我國激光切割技術(shù)的進步。實現(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)。

激光切割機的使用已經(jīng)走進千家萬戶，但是其質(zhì)量有的時候也讓人毋庸置疑，現(xiàn)在是和科技發(fā)展飛速的時代，那么如何辨別其質(zhì)量呢？

激光切割機質(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，各個切割參數(shù)被限制在一個狹窄的范圍內(nèi)，目前仍只能靠反復(fù)的實驗來摸索不同條件下合理的切割參數(shù)，不僅費時費力，而且無法對切割過程中的擾動因素作出響應(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)并使之在切割過程保持穩(wěn)定顯得尤為重要。因此，有必在研究對激光切割質(zhì)量進行在線檢測并實時控制的方法。

高質(zhì)量激光切割最主要的指標(biāo)就是無切割缺陷且切割面粗糙度值小，所以實時檢測的目標(biāo)應(yīng)能識別切割缺陷并能檢測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。

在對切割面粗糙度檢測方面，重要的研究成果就是發(fā)現(xiàn)切割前沿光輻射信號脈動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)，這樣用光電管檢測到的輻射信號就與切割面粗糙度聯(lián)系起來。這種方法的特點是檢測設(shè)備和信號處理系統(tǒng)較簡單，檢測和處理的速度快，但該方法的不足之處是：

進一步研究表明，切割前沿光輻射信號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，信號主頻消失，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度信號局限性較大，難以在正常的切割速度下獲得有價值的切割機面粗糙度信息，尤其是近下緣粗糙度的信息。而采用視覺偉感器同時監(jiān)測切割沒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前沿光輻射信號的頻譜和主頻，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，所得到不提最有價值的信息。因為一般切割面(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，至近下緣達粗糙度最大值。而檢測信號只反映質(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)量評價和控制的依據(jù)是不合理的，也是不可靠的。