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切割穿孔技術(shù):任何一種熱切割技術(shù),除少數(shù)情況可以從板邊緣開始外,一般都必須在板上穿一小孔。早先在激光沖壓復(fù)合機(jī)上是用沖頭先沖出一孔,然后再用激光從小孔處開始進(jìn)行切割。對(duì)于沒有沖壓裝置的激光切割機(jī)有兩種穿孔的基本方法:
爆裂穿孔:(Blast drilling),材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一凹坑,然后由與激光束同軸的氧流很快將熔融材料去除形成一孔。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。反之當(dāng)切割近端光程減小時(shí),使補(bǔ)償光路增加,以保持光程長度一致。此外由于穿孔所用的氧氣壓力與切割時(shí)相同,飛濺較大。
為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)計(jì)制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗(yàn),見圖4。試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關(guān)系。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。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時(shí)切割速度只能達(dá)到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時(shí)切割速度可達(dá)到3.5m/min和5.5m/min。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。
激光切割機(jī)應(yīng)用斜齒傳輸?shù)姆绞絻?yōu)勢:
1、嚙合性能好,噪音小。當(dāng)直齒齒輪嚙合時(shí),一對(duì)齒廓沿齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合或退出嚙合,不僅容易引起沖擊和大的噪音,還影響傳動(dòng)平穩(wěn)性,因此不適宜用于高速齒輪的傳動(dòng)。吸風(fēng)口的工作形式有側(cè)吸式移動(dòng)吸風(fēng)口及吸塵室側(cè)壁閥門式吸風(fēng)口之分。在斜齒輪輪齒的接觸線為與齒輪軸線傾斜的直線,斜齒圓柱齒輪嚙合時(shí)因齒高有一定限制,故在兩齒廓嚙合過程中,接觸線長度由零逐漸增長,從某一位置以后又逐漸縮短,直至脫離嚙合,即斜齒輪進(jìn)入和脫離接觸都是逐漸進(jìn)行的,因而傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小,同時(shí)這種嚙合方式也減小了制造誤差對(duì)傳動(dòng)的影響。
2、重合度大??梢越档兔繉?duì)輪齒的載荷,從而相對(duì)的提高了齒輪的承載能力,延長了齒輪的使用壽命,并使傳動(dòng)平穩(wěn)。
3、斜齒標(biāo)準(zhǔn)齒輪不產(chǎn)生根切的少齒數(shù)較直齒輪少,因此,采用斜齒輪傳動(dòng)可以得到更為緊湊的機(jī)構(gòu)。
激光切割機(jī)生產(chǎn)時(shí)表面的處理應(yīng)注意之處。 激光切割機(jī)在加工中工件會(huì)在表面過渡處出現(xiàn)各種尖角、毛邊等不規(guī)則的金屬部分。而產(chǎn)生毛刺是激光切割機(jī)加工中產(chǎn)生會(huì)出現(xiàn)的普遍現(xiàn)象。在激光功率一定的情況下,限制因數(shù)就是氧氣的供應(yīng)和材料的熱傳導(dǎo)率。而毛刺會(huì)直接影響被加工工件的尺寸精度、形位精度和表面江蘇久數(shù)控機(jī)床有限公司粗糙度。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)要求來解決毛刺問題,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。