胡彦萍

(兰州石化职业技术学院 机械工程学院，甘肃 兰州 730060)

0 引 言

激光内雕机是集精密机械、激光技术、电子技术、计算机等学科于一体的高科技设备[1]。激光雕刻是激光加工的一种先进模式，它是利用激光对水晶等玻璃制品表面及内部进行文字和图形雕刻的加工方法。激光要在水晶上雕刻，激光器所发激光的焦点能量密度必须大于使水晶破坏的阀值，才能使水晶瞬间破裂，在内部产生极小的白点。因此，通过控制激光束在水晶中的焦点位置，就可以实现在不损伤水晶表面的情况下，在水晶内部特定位置进行打点，从而雕刻出预定的形状，实现水晶的白色内雕[2]。

1 激光内雕加工原理

三维激光雕刻机是一个由计算机控制的可在水晶玻璃内部雕刻出二维或三维图形的系统，通过专用点云转换软件将二维或三维图形转换成点云数据，振镜扫描器在计算机控制下高速摆动，同时工作台进行联动运行，输出激光在玻璃中扫描点的位置，从而完成点云图像的激光内雕加工[3]。图1所示为五轴联动激光内雕机工作原理图。

激光三维内雕属于选择性激光雕刻技术，采用分层制作和层层叠加的技术途径，如果按平面图形在水晶内部逐点雕刻出微小点，就可以形成二维图像；如果计算机从图像的三维几何信息出发，通过对信息的离散化处理(切片分层)，将三维雕刻转为二维雕刻，再在高度方向上堆集，就可以形成三维图像，即激光内雕机在工作过程中，沿着Z轴方向采用分层加工的方式完成三维点云的内雕。……