СПОСОБ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА С ВЫСОКИМ УРОВНЕМ ДИНАМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОСЯМИ ДВИЖЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА ПО ЗАРАНЕЕ ВЫБРАННОЙ ТРАЕКТОРИИ ОБРАБОТКИ, А ТАКЖЕ СТАНОК И КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ УКАЗАННОГО СПОСОБА

1. Способ лазерной обработки металлического материала, в частности, для лазерной резки, сверления или сварки названного материала, посредством сфокусированного лазерного луча, имеющего заранее выбранное поперечное распределение мощности, на по меньшей мере одной рабочей плоскости металлического материала, содержащий этапы:
- предоставления источника излучения лазерного луча;
- ведения лазерного луча, излученного названным источником излучения, вдоль оптической траектории транспортировки луча к рабочей головке, расположенной вблизи названного металлического материала;
- коллимации лазерного луча вдоль оптической оси распространения, падающей на металлический материал;
- фокусирования названного коллимированного лазерного луча на участке рабочей плоскости названного металлического материала; и
- проведения названного сфокусированного лазерного луча по рабочей траектории на металлическом материале, содержащей последовательность рабочих участков,
в котором способ содержит формирование лазерного луча, причем формирование лазерного луча содержит:
- отражение названного коллимированного луча посредством деформируемого отражающего контролируемую поверхность элемента, имеющего отражающую поверхность непрерывной кривизны, включающей в себя некоторое число независимо движущихся участков отражения, и
- управление размещением названных участков отражения с целью установления заранее выбранного поперечного распределения мощности луча на по меньшей мере одной рабочей плоскости металлического материала как функции участка текущей рабочей плоскости и/или текущего направления рабочей траектории на металлическом материале.
2. Способ по п. 1, содержащий этапы:
- доставки потока вспомогательного газа по направлению к названному участку рабочей плоскости металлического материала по оси потока вспомогательного газа,
- когда заранее выбранная рабочая траектория на металлическом материале изменяется с первого на второе рабочее направление, управления относительным перемещением названной оси потока вспомогательного газа в соответствии с промежуточными направлениями вдоль заранее выбранной сглаживающей кривой между названными первым и вторым рабочими направлениями, в котором названная сглаживающая кривая удалена от заранее выбранной рабочей траектории на расстояние не более радиуса зоны доставки названного потока;
- обнаружения текущего положения оси потока вспомогательного газа; и
- автоматической регулировки положения оптической оси распространения лазерного луча как функции обнаруженного текущего положения и/или от обнаруженного текущего направления перемещения оси потока вспомогательного газа с тем, чтобы удержать оптическую ось распространения лазерного луча направленной вдоль названной заранее выбранной рабочей траектории.
3. Способ по п. 2, содержащий этап управления размещением названных участков отражения в целях установления названного положения оптической оси распространения лазерного луча на участке рабочей плоскости на металлическом материале, содержащегося в заранее выбранном регионе вокруг оси потока вспомогательного газа и в пределах зоны доставки названного потока.
4. Способ по п. 1, в котором управление размещением названных участков отражения отражающего контролируемую поверхность элемента содержит управление сочетанием движений названных участков по отношению к отражающей эталонной плоской поверхности.
5. Способ по п. 4, в котором управление сочетанием движений названных участков отражения отражающего контролируемую поверхность элемента содержит управление движением перемещения названных участков вдоль оптической оси отражающего элемента и/или вращение названных участков для достижения наклона относительно оптической оси отражающего элемента.
6. Способ по п. 1, в котором автоматическая регулировка положения оптической оси распространения лазерного луча как функции обнаруженного текущего положения и/или обнаруженного текущего направления перемещения оси потока вспомогательного газа выполняется посредством ссылки на заранее выбранные шаблон или программу регулировки.
7. Способ по п. 1, содержащий предоставление деформируемого отражающего контролируемую поверхность элемента, имеющего отражающую поверхность непрерывной кривизны, включающей в себя некоторое число независимо движущихся участков отражения посредством соответствующего некоторого числа модулей движения, которые включают в себя центральный участок и некоторое число рядов круговых сводчатых секторов, концентрических к названному центральному участку.
8. Способ по п. 7, в котором названные ряды концентрических круговых сводчатых секторов имеются в количестве 6, круговые сводчатые сектора имеются в количестве 8 для каждого ряда, а высота круговых сводчатых секторов увеличивается с первого по третий ряды и с четвертого по шестой ряды в радиальном направлении к внешней стороне отражающего элемента, высота круговых сводчатых секторов четвертого ряда является промежуточной между высотой круговых сводчатых секторов первого и второго рядов.
9. Станок для лазерной обработки металлического материала, в частности, для лазерной резки, сверления или сварки названного материала, посредством сфокусированного лазерного луча, имеющего заранее выбранное поперечное распределение мощности на по меньшей мере одной рабочей плоскости металлического материала, включающий:
- источник излучения лазерного луча;
- средство ведения лазерного луча, излученного названным источником излучения, вдоль оптической траектории транспортировки луча к рабочей головке, расположенной вблизи названного металлического материала;
- оптического средства коллимации лазерного луча вдоль оптической оси распространения, падающей на металлический материал;
- оптического средства фокусирования названного коллимированного лазерного луча на участке рабочей плоскости названного металлического материала; и
в котором по меньшей мере названное фокусирующее оптическое средство названного коллимированного лазерного луча переносится названной рабочей головкой на контролируемое расстояние от названного металлического материала; и
- средство регулировки взаимного положения названной рабочей головки и названного металлического материала с возможностью проведения названного сфокусированного лазерного луча по рабочей траектории на металлическом материале, содержащей последовательность рабочих участков,
- оптическое средство формирования лазерного луча, включающее в себя деформируемый отражающий контролируемую поверхность элемент, имеющий отражающую поверхность непрерывной кривизны, включающую в себя некоторое число независимо движущихся участков отражения с возможностью отражения названного коллимированного лазерного луча, при этом расположение областей отражения дает возможность установить заранее выбранное поперечное распределение мощности луча на по меньшей мере одной рабочей плоскости металлического материала; и
- электронное средство обработки и управления, выполненное с возможностью формирования названного лазерного луча в соответствии со способом лазерной обработки по любому из пп. 1-8.
10. Компьютерная программа, содержащая один или несколько программных модулей для выполнения способа формирования лазерного луча в станке для лазерной обработки металлического материала, в соответствии со способом лазерной обработки по любому из пп. 1-8, когда программа выполняется электронным средством обработки и управления названного станка.