激光切割加工淬火的原理

激光淬火主要是用來(lái)處理鐵基材料,其基本機(jī)理是通過(guò)高能激光束(103-104W/cm2)掃描工件表面,工件表層材料吸收激光輻射能并轉(zhuǎn)化為熱能,然后通過(guò)熱傳導(dǎo)使周圍材料溫度以極快的速度升高到奧氏體相變溫度以上、熔點(diǎn)以下,再通過(guò)材料基體的自冷卻作用使被加熱的表層材料以超過(guò)馬氏體相變臨界冷卻速度而快速冷卻,從而完成相變硬化.

由于激光淬火過(guò)程中很大的過(guò)熱度和過(guò)冷度使得淬硬層的晶粒極細(xì)、位錯(cuò)密度極高且在表層形成壓應(yīng)力,進(jìn)而可以大大提高工件的耐磨性、耐腐蝕等性能,延長(zhǎng)工件的使用壽命.

　　怎樣減少數(shù)控切割機(jī)熱變形帶來(lái)的影響

　　數(shù)控切割機(jī)本身作為熱切割加工設(shè)備，在頻繁的使用加工中，也可能因?yàn)闇囟鹊淖兓瘜?dǎo)致結(jié)構(gòu)變形。作為生產(chǎn)加工設(shè)備來(lái)說(shuō)，數(shù)控切割機(jī)在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)將采取一系列工藝盡量減少熱變形影響。究竟怎樣減少數(shù)控切割機(jī)熱變形的影響呢？下面小編帶大家了解一下怎樣減少數(shù)控切割機(jī)熱變形帶來(lái)的影響。

　　1、改善機(jī)床機(jī)構(gòu)：在同樣發(fā)熱條件下，機(jī)床機(jī)構(gòu)對(duì)熱變形也有很大影響。如數(shù)控機(jī)床過(guò)去采用的單立柱機(jī)構(gòu)有可能被雙柱機(jī)構(gòu)所代替。由于左右對(duì)稱，雙立柱機(jī)構(gòu)受熱后的主軸線除產(chǎn)生垂直方向的平移外，其它方向的變形很小，而垂直方向的軸線移動(dòng)可以方便地用一個(gè)坐標(biāo)的修正量進(jìn)行補(bǔ)償。

　　2、減少發(fā)熱：機(jī)床內(nèi)部發(fā)熱時(shí)產(chǎn)生熱變形的主要熱源，應(yīng)當(dāng)盡可能地將熱源從主機(jī)中分離出去。軸的熱變形發(fā)生在刀具切入的垂直方向上。這就可以使主軸熱變形對(duì)加工直徑的影響降低到j(luò)較小限度。在結(jié)構(gòu)上還應(yīng)盡可能減小主軸中心與主軸向地面的距離，以減少熱變形的總量，同時(shí)應(yīng)使主軸箱的前后溫升一致，避免主軸變形后出現(xiàn)傾斜。

　　3、控制溫升：在采取了一系列減少熱源的措施后，熱變形的情況將有所改善。但要完全消除機(jī)床的內(nèi)外熱源通常是十分困難的，甚至是不可能的。所以須通過(guò)良好的散熱和冷卻來(lái)控制溫升，以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在機(jī)床的發(fā)熱部位強(qiáng)制冷卻，也可以在機(jī)床低溫部分通過(guò)加熱的方法，使機(jī)床各點(diǎn)的溫度趨于一致，這樣可以減少由于溫差造成的翹曲變形。

　　數(shù)控機(jī)床絲杠容易發(fā)熱。滾珠絲杠熱生產(chǎn)造成的后果是嚴(yán)重的，目前某些機(jī)床用預(yù)拉的方法減少絲杠的熱變形。對(duì)于采取了上述措施仍不能消除的熱變形，可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出補(bǔ)償脈沖加以修正。

　　激光切割加工需要注意的問(wèn)題:

　　切速的選擇，激光切割加工的速度1大可達(dá)200—300mm/s，實(shí)際加工時(shí)往往只有1大速的 1/3 —1/2，因?yàn)樗俣仍礁?，切割的?dòng)態(tài)精度就越低，直接影響切割質(zhì)量。有實(shí)驗(yàn)表明，切割圓孔時(shí)，切速越高，孔徑越小，加工的孔圓度就越差。只有在長(zhǎng)邊直線切割時(shí)才可以使用1大速切割以提高1效率。

　　切割的引線和尾線：在激光切割加工操作中，為了使割縫銜接良好，常常在切割開(kāi)始和結(jié)束處各引一段過(guò)渡線，分別稱作引線和尾線。引線和尾線對(duì)工件本身是沒(méi)有用的, 因此要安排在工件范圍之外，同時(shí)注意不能將引線設(shè)置在尖角等不易散熱處。引線與割縫的連接盡量采用圓弧過(guò)渡，使機(jī)器運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。

　　尖角的加工：用走圓弧加工出鈍角，如有可能，避免加工沒(méi)有圓弧的角。帶圓弧的角有下列好處：軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)性能好；熱影響區(qū)??；產(chǎn)生的毛刺少。對(duì)于不帶圓角的邊角，可以設(shè)定的1大半徑是切縫寬度的一半。此時(shí)切割出來(lái)的邊角是沒(méi)有圓角的。用圓孔成角法在薄板上切割尖角，當(dāng)在薄板上高速切割時(shí)，建議使用圓孔成角法切割尖角，它有下列好處：切割尖角時(shí)，軸向變化均勻；切角時(shí)，切速恒定；防止了軸振動(dòng)，避免毛刺生成；尖角處的熱影響區(qū)小。