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激光雕刻切割機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制:
1、金運(yùn)激光采用美國(guó)芯片高細(xì)分三相步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器。全光藕隔離系統(tǒng),抗干擾能力強(qiáng);三相比一般激光機(jī)常用的兩相方式有更大扭矩、更高加速度、更穩(wěn)定的表現(xiàn)。
2、國(guó)內(nèi)采用雙重光磁限位感應(yīng)器,保證在一個(gè)感應(yīng)器故障的情況下,另外一個(gè)感應(yīng)器接替工作,從而避免了發(fā)生激光頭撞車(chē)引起的嚴(yán)重機(jī)械損壞。
3、的32位高速DSP組建Leetro控制器,具有柔性的軟、硬件結(jié)構(gòu)模式,強(qiáng)大的控制功能,直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、離散點(diǎn)擬合插補(bǔ)。性能大幅度提高,平穩(wěn)的曲線型加減速控制軟件設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)快捷平穩(wěn)。
4、Leetro控制器將運(yùn)算單元與外部數(shù)據(jù)、控制接口的、高度統(tǒng)一集成到一塊板卡上,解決了接觸不良、運(yùn)行不穩(wěn)的難題。
激光切割是將從激光器發(fā)射出的激光,經(jīng)光路系統(tǒng),聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件達(dá)到熔點(diǎn)或沸點(diǎn),同時(shí)與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。
對(duì)于容易受熱破壞的脆性材料,通過(guò)激光束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷,稱為控制斷裂切割。這種切割過(guò)程主要內(nèi)容是:激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域,引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形,導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度,激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點(diǎn)位置的簡(jiǎn)便方法有三種:(1)打印法:使切割部件從上往下運(yùn)動(dòng),在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑小處為焦點(diǎn)。
激光切割用的噴嘴采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),即一錐形孔帶端部小圓孔。因?yàn)檠趸艧徇^(guò)程中,棄放的熱量與氣體流量有關(guān),切縫中熔融金屬的噴射量與輔助氣體在中心細(xì)線上壓力的大小有關(guān)。通常用實(shí)驗(yàn)和誤差方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進(jìn)行流體力學(xué)計(jì)算與分析。在使用時(shí)從噴嘴側(cè)面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達(dá)工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。
激光切割加工過(guò)程中,對(duì)于激光切割的粗糙度是有要求的,特別是中厚板的工件,在切割過(guò)程中如果不注意的話很有可能造成切割的失誤,所在一般都要求必須控制激光切割機(jī)切割面的粗糙度。盡管在產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝中采取了去毛刺工序,但并未從嚴(yán)要求來(lái)解決毛刺問(wèn)題,以至毛刺悄悄地影響著產(chǎn)品質(zhì)量,還可以給產(chǎn)品后續(xù)的檢驗(yàn)、裝配、使用性能和美觀留下后患來(lái)。對(duì)于厚度2mm以上板材的激光切割,切割面粗糙度的分布是不均勻的,沿厚度方向差別很大,其變化狀況有兩個(gè)顯著的特點(diǎn):
1)切割面的形貌分為截然不同的兩部分,上部表面平整光滑,切割條紋整齊、細(xì)密,粗糙度值??;下部切割條紋紊亂,表面不平整,粗糙度值大。上部具有激光束直接作用的特點(diǎn),下部則有熔化金屬?zèng)_刷的特征。
2)切割面上部區(qū)域內(nèi)的表面粗糙度大體上是均勻一致的,不隨高度而變化;而下部區(qū)域的表面粗糙度則隨高度而變化,越靠近下緣,表面粗糙度值越大,下緣處的表面粗糙度達(dá)到大值。吸取國(guó)內(nèi)外機(jī)型的特點(diǎn),結(jié)合多年市場(chǎng)反饋的信息,我們重新設(shè)計(jì)了這一四均衡直線導(dǎo)軌,壁厚達(dá)到4mm,經(jīng)時(shí)效處理,彈性變形更小。無(wú)論是連續(xù)激光切割機(jī)激光切割,還是脈沖激光切割,切割面都顯示有明顯的上、下兩部分,所不同的是脈沖激光切割面上部的切割條紋與脈沖頻率有對(duì)應(yīng)關(guān)系:頻率越高,條紋越細(xì)密,表面粗糙度越值而連續(xù)激光切割時(shí)切割面上部的切割條紋密度和表面粗造度則主要與切割速度有關(guān)。
因此在評(píng)價(jià)切割面質(zhì)量時(shí)應(yīng)以下緣表面粗糙度為基準(zhǔn)。但真正的下緣只是一根線,其粗糙度難于測(cè)量,這可以通過(guò)測(cè)量臨近下緣處的粗糙度代替。