三維激光切割 |
激光切割加工幾乎能加工各種工件
由于激光切割加工速度不斷提升,促使工件的加工熱所影響的范圍逐漸減小,整個(gè)工件在切割加工中所出現(xiàn)的熱變形量也隨之減小。同時(shí),由于二氧化碳激光器的穩(wěn)定性逐漸提高,也促使激光切割面的光潔度隨之增強(qiáng)。另外,工件靜止的加工方式大大減少了振動(dòng)。由于激光切割加工的精度水平的不斷提高,使得激光切割加工的農(nóng)機(jī)鈑金件也逐漸發(fā)生改變,由原來(lái)的低精度件逐漸轉(zhuǎn)向高精度件發(fā)展。從生產(chǎn)實(shí)際情況來(lái)看,激光切割機(jī)既可以加工上述的零件,又可以加工材料厚度于3mm---4mm或者大于6mm的中厚零件。這類(lèi)零件大多數(shù)是結(jié)構(gòu)件、傳動(dòng)件以及主要的工作件,對(duì)于加工精度要求比較高,其中,有一部分的零件已經(jīng)接近加工件的精度要求。 采用激光切割加工零件,不僅具備變形量小、加工面光潔度高的特點(diǎn),同時(shí)還有工序毛刺小甚至沒(méi)有、零件的尺寸大小一致性好等特點(diǎn),在農(nóng)業(yè)機(jī)械的裝配尺寸精度控制中具有最大的作用。 和等離子切割相比,激光切割速度更快,成本更低,質(zhì)量更好,幾乎能加工任何形狀的部件。與硬質(zhì)工具和等離子切割不同,這是無(wú)接觸,低成本的加工。用電腦程序?qū)Ω鞣N形狀的部件進(jìn)行編程,使部件的尺寸的精度更高。 激光切割加工一些通常方法都比較難加工的零件,例如染整機(jī)這一系列中絕大多數(shù)不銹鋼箱體,它上面有很多不一樣的孔,由于箱體比較大,以普通加工方法很難進(jìn)行加工,然而激光切割加工完全可以滿(mǎn)足這一類(lèi)的要求,而且加工同一零件所用的時(shí)間很短,準(zhǔn)確性極高。
激光切割加工質(zhì)量與激光焦點(diǎn)與工件之間的關(guān)系
激光切割加工具有切割精度高、切割速度快、熱效應(yīng)低、無(wú)污染、無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn),在汽車(chē)、船舶、航空航天和電子工業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。而激光切割加工質(zhì)量與激光焦點(diǎn)與工件之間的相對(duì)位置有著密切的關(guān)系,保證激光焦點(diǎn)和切割對(duì)象之間的合理的相對(duì)位置是保證激光切割加工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。 激光聚焦的焦點(diǎn)位置無(wú)法直接測(cè)量,但可以通過(guò)間接方法檢測(cè)。對(duì)于一個(gè)激光切割加工系統(tǒng),其焦點(diǎn)位置是由聚焦鏡的光學(xué)焦點(diǎn)決定的,所以在聚焦鏡一定情況下其位置是不變的(不考慮聚焦鏡的熱效應(yīng)),因此可以通過(guò)檢測(cè)聚焦鏡和被加工對(duì)象之間的相對(duì)位置來(lái)間接檢測(cè)焦點(diǎn)和被加工對(duì)象之間的位置關(guān)系。 激光焦點(diǎn)和被加工對(duì)象之間的相對(duì)位置可以通過(guò)電感位移傳感器和電容傳感器來(lái)檢測(cè),在使用中各有優(yōu)缺點(diǎn)。電感傳感器的響應(yīng)頻率較低,不太適用于高速加工和像!維加工這樣需要非接觸檢測(cè)的場(chǎng)合;電容傳感器,具有響應(yīng)速度快,檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn),但在使用過(guò)程中存在非線性和易受激光切割加工過(guò)程中產(chǎn)生的等離子云和噴渣的干擾的影響。
激光加工的原理與特點(diǎn) (1)激光加工的原理 激光是一種強(qiáng)度高、方向性好、單色性好的相干光。由于激光的發(fā)散角小和單色性好,理論上可以聚焦到尺寸與光的波長(zhǎng)相近的(微米甚至亞微米)小斑點(diǎn)上,加上它本身強(qiáng)度高,故可以使其焦點(diǎn)處的功率密度達(dá)到107~1011 W/cm2,溫度可達(dá)10 000℃以上。在這樣的高溫下,任何材料都將瞬時(shí)急劇熔化和汽化,并爆炸性地高速?lài)娚涑鰜?lái),同時(shí)產(chǎn)生方向性很強(qiáng)的沖擊。因此,激光加工是工件在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生高溫熔融和受沖擊波拋出的綜合過(guò)程。 (2) 激光加工的特點(diǎn) (1) 幾乎對(duì)所有的金屬和非金屬材料都可以進(jìn)行激光加工。 (2) 激光能聚焦成極小的光斑,可進(jìn)行微細(xì)和精密加工,如微細(xì)窄縫和微型孔的加工。 (3) 可用反射鏡將激光束送往遠(yuǎn)離激光器的隔離室或其它地點(diǎn)進(jìn)行加工。 (4) 加工時(shí)不需用刀具,屬于非接觸加工,無(wú)機(jī)械加工變形。 (5) 無(wú)需加工工具和特殊環(huán)境,便于自動(dòng)控制連續(xù)加工,加工效率高,加工變形和熱變形小。
激光三維切割優(yōu)勢(shì) 1.切割精度高:激光切割機(jī)定位精度 0.05mm, 重復(fù)定位精度 0.03 mm。 2.激光切割機(jī)切縫窄:激光束聚焦成很小的光點(diǎn),使焦點(diǎn)處達(dá)到很高的功率密度,材料很快加熱至氣化程度,蒸發(fā)形成孔洞。隨著光束與材料相對(duì)線性移動(dòng),使孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫,切口寬度一般為 0.10-0.20mm。 3.激光切割機(jī)切割面光滑:切割面無(wú)毛刺,切口表面粗糙度一般控制在 Ra6.5 以?xún)?nèi)。 4.激光切割機(jī)速度快:切割速度可達(dá) 10m/min 最大定位速度可達(dá)30m/min 比線切割的速度快很多。 5.激光切割機(jī)切割質(zhì)量好:無(wú)接觸切割,切邊受熱影響很小,基本沒(méi)有工件熱變形,完全避免材料沖剪時(shí)形成的塌邊,切縫一般不需要二次加工。 6.不損傷工件:激光切割頭不會(huì)與材料表面相接觸,保證不劃傷工件。 7.不受工件形狀的影響:激光加工柔性好,可以加工任意圖形,可以切割管材及其它異型材。 8.激光切割機(jī)可以對(duì)多種材料進(jìn)行切割加工:如塑料、木材、 PVC 皮革、紡織品、有機(jī)玻璃等。 9.節(jié)約模具投資:激光加工不需模具,沒(méi)有模具消耗,無(wú)須修理模具,節(jié)約更換模具時(shí)間,從而節(jié)省了加工費(fèi)用,降低了生產(chǎn)成本,尤其適合大件產(chǎn)品的加工。 10.節(jié)省材料:采用電腦編程,可以把不同形狀的產(chǎn)品進(jìn)行裁剪,最大限度地提高材料的利用率。 11.提高樣品出廠速度:產(chǎn)品圖紙形成后,馬上可以進(jìn)行激光加工,最短的時(shí)間內(nèi)得到新產(chǎn)品的實(shí)物。 12.安全環(huán)保:激光加工廢料少,噪音低,清潔、安全、無(wú)污染,大大改善了工作環(huán)境。 行業(yè)應(yīng)用 應(yīng)用于鈑金加工、航空、航天、電子、電器、地鐵配件、汽車(chē)、糧食機(jī)械、紡織機(jī)械、工程機(jī)械、精密配件、輪船、冶金設(shè)備、電梯、家用電器、工藝禮品、工具加工、裝飾、廣告、金屬對(duì)外加工、廚具加工等各種制造加工行業(yè)。
加工材料 不銹鋼、碳鋼、合金鋼、硅鋼、彈簧鋼、鋁、鋁合金、鍍鋅板、鍍鋁鋅板、酸洗板、銅、銀、金、鈦等金屬板材及管材切割。 加工優(yōu)勢(shì) (1)精度高,速度快,切縫窄,熱影響區(qū)最小,切割面光滑無(wú)毛刺。 (2)激光切割頭不會(huì)與材料表面相接觸,不劃傷工件。 (3)切縫最窄,熱影響區(qū)最小,工件局部變形極小,無(wú)機(jī)械變形。 (4)加工柔性好,可以加工任意圖形,亦可以切割管材及其他異型材。 (5)可以對(duì)鋼板、不銹鋼、鋁合金板、硬質(zhì)合金等任何硬度的材質(zhì)進(jìn)行無(wú)變形切割 |
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