近年来,随着我国基础设施的不断加强,管件切割加工的市场需求量也在不断上升。圆形管、矩形管、腰形管等三种常见管型更是以其良好的机械性能被广泛应用到管道、建筑、桥梁、造船、健身器材、化工等行业中。而传统的管件切割机效率低下,精度较差,且管件上的切割轨迹获取困难,通常需要对管件进行建模来获取切割轨迹。对于一些复杂图案,往往建模困难,难以满足市场需求。激光切割技术以其独特的优势被应用到管材切割中,但是国内的激光切管系统往往依赖于进口,因此,研发出一款快速高精度激光切管系统成为迫切需求。本文首先对激光切割的工作原理进行介绍,对激光切管机运动机构进行分析,并搭建了控制系统硬件平台,对硬件设备的型号和功能给出了具体描述。接着,对管件上三维轨迹点的获取方式进行研究。提出一种基于DXF文件获取圆形管、矩形管、腰形管等三种常见管型上三维轨迹点的方法。主要工作内容包括DXF文件中直线、圆、圆弧、多段线等图元的解析和离散;多个图案加工路径和各图案内部切割有序的算法实现;对圆形管、矩形管、腰形管等三种管型进行建模,通过管件展开算法进行映射,得到管件上的三维轨迹点;通过Matlab软件仿真,验证管件上三维轨迹点获取算法的正确性。之后,对管件切割过程进行速度规划。将前瞻技术与七段S型加减速相结合,使得切割过程中能够提前预判拐点,进行减速。并针对速度规划算法中以下关键问题给出具体实现:预判拐点,并对拐点处速度进行约束;建立回溯和前推模型,利用盛金公式对加工轨迹衔接点处速度进行修正,使得轨迹段衔接点处速度平稳过渡;对S型曲线单段速度给出具体求解步骤。通过Matlab软件仿真的方式,验证所做速度规划算法的正确性和优越性。最后,设计激光切管控制系统并进行实验验证。根据工艺需求和控制系统需要的功能,进行软件框架设计;基于Oto Studio软件开发平台,进行人机交互界面设计和程序的编写;分别在圆形管和矩形管上进行切割实验,对切割过程的实时位置和速度进行采样,结果表明,管件的切割效果良好,满足生产要求。