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激光切割加工是用不可見(jiàn)的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割圖案限制,自動(dòng)排版節(jié)省材料,切口平滑,加工成本低等特點(diǎn),將逐漸改進(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。激光刀頭的機(jī)械部分與工件無(wú)接觸,在工作中不會(huì)對(duì)工件表面造成劃傷;設(shè)備開(kāi)動(dòng)時(shí)操作人員不得擅自離開(kāi)崗位或托人待管,如的確需要離開(kāi)時(shí)應(yīng)停機(jī)或切斷電源開(kāi)關(guān)。激光切割速度快,切口光滑平整,一般無(wú)需后續(xù)加工;切割熱影響區(qū)小,板材變形小,切縫窄(0.1mm~0.3mm);切口沒(méi)有機(jī)械應(yīng)力,無(wú)剪切毛刺;加工精度高,重復(fù)性好,不損傷材料表面;數(shù)控編程,可加工任意的平面圖,可以對(duì)幅面很大的整板切割,無(wú)需開(kāi)模具,經(jīng)濟(jì)省時(shí)。
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(guó)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(jiàn)圖4。由于此效應(yīng),對(duì)于相同厚度的結(jié)構(gòu)鋼,采用該方法可得到的切割速率比熔化切割要高。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。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)在加工過(guò)程里遇見(jiàn)切縫大的問(wèn)題如何來(lái)解決了,其出現(xiàn)的原因是哪些了。這兒分析結(jié)果為:
1.檢查看是否焦距有問(wèn)題,并且要注意清洗鏡片后以及更換新鏡片的焦距變化,注意須調(diào)整正確的焦距值!
2.鏡片是關(guān)鍵性的一處原因,要認(rèn)真檢查鏡片是否破損或者有污垢,因?yàn)檫@樣的情況會(huì)導(dǎo)致激光發(fā)生散射,導(dǎo)致激光束變粗,更換或者清潔鏡片是必需的方法。
3.激光管也是不可忽視的因素,檢查激光管出光口光斑的質(zhì)量,如果出現(xiàn)亮點(diǎn)或者光點(diǎn)不圓,空心等現(xiàn)象,為激光管支撐點(diǎn),方向是否合適。而解決辦法了就是需要調(diào)整支撐,轉(zhuǎn)動(dòng)方向,更換激光管。
造成金屬激光切割機(jī)加工誤差的相關(guān)因素
1.切割材料厚度超標(biāo)。一般金屬激光切割機(jī)能切割的板材厚度在12個(gè)厚度以下,越薄的板材,切割起來(lái)越輕松,品質(zhì)也越好。如果板材太厚,激光切割機(jī)切割起來(lái)比較吃力,在保證切斷的情況下,加工精度就會(huì)出現(xiàn)誤差,所以要確定板材的厚度因素。
2.激光輸出功率不達(dá)標(biāo)。在金屬激光切割機(jī)運(yùn)行調(diào)試的時(shí)候,要保證激光輸出功率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),一般激光的輸出功率越高,在同等厚度的板材上面,切割的品質(zhì)越好。
3.切割板材的粗糙度。一般情況下,切割材料的表面越平整,切割的品質(zhì)也就越好。
4.焦點(diǎn)位置不準(zhǔn)確。激光切割機(jī)的焦點(diǎn)如果沒(méi)對(duì)準(zhǔn),直接影響切割精度,所以在運(yùn)行前要校準(zhǔn)核對(duì)。
5.加工速度。切割速度直接影響加工精度。所以也要在運(yùn)行前,要將切割速度和材料的吻合度達(dá)到一致。