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在工業(yè)生產(chǎn)中確定焦點位置的簡便方法有三種:
(1)打印法:使切頭從上往下運動,在塑料板上進(jìn)行激光束打印,打印直徑處為焦點。
(2)斜板法:用和垂直軸成一角度斜放的塑料板使其水平拉動,尋找激光束的處為焦點。
(3)藍(lán)色火花法:去掉噴嘴,吹空氣,將脈沖激光打在不銹鋼板上,使切頭從上往下運動,直至藍(lán)色火花大處為焦點。
對于飛行光路的切割機,由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時光程長短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。工件在切割前,對其進(jìn)行激光切割的可行性以及切割過程中可能出現(xiàn)的問題要預(yù)先予以考慮。入射光束的直徑越大,焦點光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點光斑尺寸的變化,國內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些的裝置供用戶選用:
(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切頭上增加一獨立的移動透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(stand off)的Z軸是兩個相互獨立的部分。當(dāng)機床工作臺移動或光軸移動時,光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時移動,使光束聚焦后光斑直徑在整個加工區(qū)域內(nèi)保持一致。如圖二所示。
切割質(zhì)量
切割精度是判斷數(shù)控激光切割機質(zhì)量好壞的要素。影響數(shù)控激光切割機的切割精度的四大因素:
1、激光發(fā)生器的激光凝聚的大小。聚集之后如果光斑非常小,則切割精度非常高,要是切割之后的縫隙也非常小。互移式雙頭激光裁剪機除秉承了激光裁剪的特點外,它的兩個激光頭可以——起運動作業(yè)也可以分開作業(yè)。則說明激光切割機的精度非常之高,品質(zhì)則非常高。但激光器發(fā)出的光束為錐形,所以切出來的縫隙也是錐形。這種條件下,工件厚度越大,精度也就會越低,因此切縫越大。
2、工作臺的精度。工作臺的精度如果非常高,則讓切割的精度也隨之提高。因此工作臺的精度也是衡量激光發(fā)生器精度的一個非常重要的因素。
3、激光光束凝聚成錐形。切割時,激光光束是以錐形向下的,這時如果切割的工件的厚度非常大,切割的精度就會降低,則切出來的縫隙就會非常大。
4、切割的材料不同,也會影響到激光切割機的精度。在同樣的情況下,切割不銹鋼和切割鋁其精度就會非常不同,不銹鋼的切割精度就會高一些,而且切面也會光滑一些。
一般來說,激光切割質(zhì)量可以由以下6個標(biāo)準(zhǔn)來衡量。
1.切割表面粗糙度Rz
2.切口掛渣尺寸
3.切邊垂直度和斜度u
4.切割邊緣圓角尺寸r
5.條紋后拖量n
6.平面度F
應(yīng)用對比編輯
在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中:對于中厚板采用氧乙火焰切割;對于薄板采用剪床下料,成形復(fù)雜零件大批量的采用沖壓,單件的采用振動剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧乙精密火焰切割和等離子切割。無論是和紋板,還是拉絲板等都屬于磨砂板其中一種,只是這幾中板材的表面狀態(tài)不一樣,所以說法也不一樣。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其有缺點,在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。激光切割機的研發(fā)與應(yīng)用無疑是對現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重大提高和創(chuàng)新突破。
工藝名稱
切 縫(mm)
變 形
精 度
圖形變更
速 度
費 用
激光切割
很 小0.1-0.3
很 小
高0.2mm
很容易
較 低
較 高
等離子切割
較 小
較 大
高1mm
水切割
小
高
容 易
模沖切割
低
難
鋸 切
很 慢
線切割
氣燃體切割
很 大
嚴(yán) 重
較容易
電火花切割
很 高