铝合金缝阵天线作为机载导弹导引头的重要组成部分,其微小缝隙阵列的加工是制约天线性能的重要因素。采用激光加工的难题在于如何对铝合金薄板进行高质量切割,主要原因是切口存在微小的重铸层、挂渣及条纹。目前,有关薄板激光切割工艺和数学建模的研究取得一定成果,重铸层等质量缺陷也得了一定的抑制。但所获得的结论多通过外部工艺参数调整来获得好的质量,而没有将切割内部机理与质量因素联系起来。切割时材料流动的基本形态为气化和熔化,两者之比即气熔比,对切割过程和切割质量有很大影响。如何建立激光切割气熔比与切割质量之间的关系,基于气熔比控制工艺参数,改善切割表面质量,对激光精密切割工艺有重要应用价值和理论意义。本文提出了一种基于气熔比控制的激光精密切割方法。研究了激光切割过程中产生的气化和熔化现象,指出切割区域的质量流动形式。分析了激光切割过程中气熔比的影响因素,指出材料特性、激光能量输入、扫描速度对切割气熔比有直接影响,而足够的辅助吹气压力是进行气熔比法激光切割的前提条件,并提出气熔比法激光切割的应用条件。在理论分析的基础上,采用Nd:YAG脉冲激光切割系统对0.5mm厚6063铝合金薄板进行了激光切割试验。研究了辅助吹气压力对切割质量的影响,验证了足够的吹气压力是气熔比法激光切割的前提条件。采用足够吹气压力0.8MPa,进行激光功率、扫描速度对气熔比值影响的试验,并对切割后的试件观察其切口挂渣、条纹及重铸层,测量切口宽度及重铸层厚度。计算发现增大激光功率、减小扫描速度分别从增大瞬时气化和持续气化两方面使气熔比值增大,·对应的残留熔融层厚度减小,切口表面质量较好。因此,可以基于气熔比控制工艺参数,利用高气熔比获得好的切割质量。依据试验和理论研究,建立薄板激光切割的气熔比数学模型,模拟了辅助吹气压力、激光功率和扫描速度对气熔比的影响,并研究了残留熔融层厚度的变化。与试验结果的对比表明,模拟与试验基本吻合,模型具有预见性。本文对气熔比法薄板激光切割进行了理论分析,通过试验和模拟工作,得到气熔比值、残留熔融层厚度随激光功率和扫描速度的变化,并基于气熔比控制优化工艺参数,在气熔比为7.661时得到切口无挂渣、重铸层很薄(厚度1.28μm)、熔融条纹明显改善的激光切割试件,验证了高气熔比有利于获得良好切割质量的观点,为激光精密加工提供借鉴。