取向硅钢是制造继电器、变压器等电子和机电产品的重要材料，但取向硅钢属于硬脆性材料，加工困难。冷轧生产线上精整工序采用圆盘剪进行切边。不过，这种机械加工方法，由于圆盘剪刃口直接作用在硅钢板带上，切口边缘存在边浪、毛刺、微裂纹和内应力等质量缺陷。此外圆盘剪刃口也会存在磨损、裂纹或者崩刃等问题。　　本文针对现有取向硅钢冷轧生产线上圆盘剪切边存在的切边质量差、刀具磨损严重等一系列问题，通过理论分析以及实验验证，对激光高速切割技术进行了研究，并取得了创新性成果，高达数百米的切割速度在国际上尚属首次，填补了高速切割领域的空白。最后，还对提高现有圆盘剪切边技术进行了激光加热辅助高速切割技术的初步探索。本文工作主要集中在以下方面:　　从能量耦合、切割前沿变化等方面对切割理论进行研究，并针对高速切割时不同于传统切割的特征进行研究，第一个特征为高速切割过程中会有小孔现象的产生;第二个特征为高速切割的能量耦合机制包括了由于小孔的形成，部分切割前沿处的反射光被反射到小孔内，形成多次反射的能量。　　对取向硅钢的激光切割工艺进行试验研究。分析激光切割工艺参数及其对切割质量的影响规律，对比了不同光束质量、不同切割气体种类以及不同参数下得出的结果，针对高速切割技术领域的空白，探讨了高达数百米切割速度的技术可行性，并在此基础上，总结出高速切割的最佳工艺参数;理论分析和试验研究揭示了激光参数对切割过程的影响规律:随着激光功率的增加，切割速度随之增加，若保持切割速度不变，切割功率对切割质量的影响呈现倒抛物线变化趋势;单模激光器具有更高的功率密度和更好地光束质量，因此薄板切割时切割速度高于多模激光器，并且由于光斑细小，切缝宽度也小于多模激光器;薄板切割时，随着离焦量的增加，切割质量变差;切割速度对切割质量影响明显，最佳切割速度为最大切割速度的80～90％;薄板切割应该采用小孔径的切割喷嘴;氧气切割速度高于氮气切割速度，但边缘质量较差;喷嘴间距应控制在0.5～2.0 mm;高速切割下，热影响区宽度很窄，在20～40μm左右;硅钢高速切割时，1000W的切割速度为200m/min，2000W的切割速度为320m/min，3000W的切割速度可以达到400m/min。　　针对高速切割时，切割前沿的变化进行了研究。切割前沿的形状随速度增加而变得平坦，此时切割过程变得困难。切割前沿熔化层的厚度也会增加。熔化层厚度的增加会导致熔体紊乱，粗糙度增加。切割前沿的变化又会反过来影响加工速度。开始阶段，即激光功率在1000W以下时，切割速度随激光功率线性增加，激光功率超过1000W后，速度增加幅度减小，且这种减小的趋势随着速度增加而增大，即1000W～2000W时，幅度因子约为0.6，2000W～3000W时，幅度因子降为0.3左右。　　针对切割前沿变化变得平坦，滞后量很大造成的切割速度降低和切割质量变差问题，提出了光-气非同心高速切割方法。通过实验和结果分析，得出了激光位于切割气体之前时，有助于提高切割速度的结论。但是偏移距离对切割效果影响很大。偏移距离过小，与光-气同轴切割效果相差不大，起不到作用;偏移距离过大，减弱了切缝表面处的气流，也不利于切割。在偏移距离为0.3mm时，可以达到最佳效果。采用1.5mm喷嘴孔径时，切割效果优于2mm喷嘴孔径的切割效果。因此在偏移距离允许的范围内，应该减小喷嘴孔径。并且采用椭圆形喷嘴进行光-气自适应切割，但是切割断面质量很差，这应该是非圆形喷嘴气体流场紊乱所致。　　最后，对激光加热辅助圆盘剪高速切割技术进行了初步探索。建立激光加热温度场有限元分析模型，根据生产线上圆盘剪加工的实际过程，探讨了数值模拟中热源的加载形式，确定了激光对板材进行辅助加热时各个工艺参数的影响，如激光功率、光斑尺寸以及激光入射角度等，并进行实验进行验证。当激光加热点运动至圆盘剪刃口位置时，温度为100℃左右。材料硬度降低到原有硬度的70～80％，可以降低切削力，减少圆盘剪的磨损，有效提高圆盘剪的寿命。