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激光雕刻切割機(jī)的機(jī)械部分介紹:
1、高強(qiáng)度全箱式鈑金結(jié)構(gòu)機(jī)箱。使用國(guó)標(biāo)鋼材,4mm加厚鋼板平臺(tái),內(nèi)部采用“龍骨”加強(qiáng),使機(jī)體牢固、不變形,作為激光運(yùn)動(dòng)的平臺(tái),它的平整、穩(wěn)定,直接保證了激光雕刻、切割精度更高,速度更快。
2、進(jìn)口加厚航空硬質(zhì)鋁型材導(dǎo)軌橫梁。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。
3、日本進(jìn)口軸承、韓國(guó)進(jìn)口導(dǎo)軌。采用“NSK”和“NACHI”軸承,跳動(dòng)公差僅0.005mm。j5高精級(jí)韓國(guó)進(jìn)口導(dǎo)軌,軸承鋼鍍鉻,0.4的別光潔度,1M直線度公差僅0.08mm。使機(jī)器運(yùn)動(dòng)阻力、振動(dòng)、噪音更小,精度、速度更高。
激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)的控制下,通過(guò)脈沖使激光器放電,從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光,形成一定頻率,一定脈寬的光束,該脈沖激光束經(jīng)過(guò)光路傳導(dǎo)及反射并通過(guò)聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上,形成一個(gè)個(gè)細(xì)微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。激光切割機(jī)在切割過(guò)程中,光束經(jīng)切割部件的透鏡聚焦成一個(gè)很小的焦點(diǎn),使焦點(diǎn)處達(dá)到高的功率密度,其中切割部件固定在z軸上。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細(xì)小的孔,在計(jì)算機(jī)控制下,激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn),這樣就會(huì)把物體加工成想要的形狀。切縫時(shí)的工藝參數(shù)(切割速度,激光器功率,氣體壓力等)及運(yùn)動(dòng)軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制,割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。
對(duì)于飛行光路的切割機(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時(shí)光程長(zhǎng)短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。激光雕刻機(jī)是以打點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)雕刻,具有在灰度表現(xiàn)方面的天然優(yōu)勢(shì)。入射光束的直徑越大,焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來(lái)的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國(guó)內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用:
(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)在切割部件上增加一獨(dú)立的移動(dòng)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(gè)相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)或光軸移動(dòng)時(shí),光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時(shí)移動(dòng),使光束聚焦后光斑直徑在整個(gè)加工區(qū)域內(nèi)保持一致。一般孔的大小與板厚有關(guān),爆裂穿孔平均直徑為板厚的一半,因此對(duì)較厚的板爆裂穿孔孔徑較大,且不圓,不宜在要求較高的零件上使用(如石油篩縫管),只能用于廢料上。如圖二所示。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統(tǒng))的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點(diǎn)光斑直徑變大時(shí),自動(dòng)控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。
(4)飛行光路切割機(jī)上增加x、y方向的補(bǔ)償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠(yuǎn)端光程增加時(shí)使補(bǔ)償光路縮短;反之當(dāng)切割近端光程減小時(shí),使補(bǔ)償光路增加,以保持光程長(zhǎng)度一致。
在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中:對(duì)于中厚板采用氧火焰切割;對(duì)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(dòng)剪。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量,又推廣了氧精密火焰切割和等離子切割。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)。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細(xì)小的孔,在計(jì)算機(jī)控制下,激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn),這樣就會(huì)把物體加工成想要的形狀。各種切割下料方法都有其有缺點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。激光切割機(jī)的研發(fā)與應(yīng)用無(wú)疑是對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重大提高和創(chuàng)新突破。