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在激光切割機(jī)中對于切割精度較高或厚度較大的零件,必須掌握和解決幾項關(guān)鍵技術(shù)。焦點位置控制就是其中之一。激光切割的優(yōu)點之一是光束的能量密度高,所以焦點光斑直徑盡可能的小,以便產(chǎn)生一窄的切縫。因為聚焦透鏡焦深越小,焦點光斑直徑就越小,對于高質(zhì)量的切割,有效焦深還和透鏡直徑及被切材料有關(guān)。”但從產(chǎn)品的角度來看,將來的產(chǎn)品會向著好的方向發(fā)展,通俗點講,以后的每個產(chǎn)品除了本身起到的宣傳作用以外,還應(yīng)該是一件藝術(shù)品,體現(xiàn)主人的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和不俗品位。因此控制焦點相對于被切材料表面的位置很重要。
由于激光功率密度對切割速度影響很大,透鏡焦長的選擇是個重要問題。激光束聚焦后光斑大小與透鏡焦長成正比,光束經(jīng)短焦長透鏡聚焦后光斑尺寸很小,焦點處功率密度很高,對材料切割很有利;但它的缺點是焦深很短,調(diào)節(jié)余量小,一般比較適用于高速切割薄型材料。由于長焦長透鏡有較寬焦深,只要具有足夠功率密度,比較適合切割厚工件。在確定使用何種焦長的透鏡以后,焦點與工件表面的相對位置對保障切割質(zhì)量尤為重要。其次,,產(chǎn)品設(shè)備質(zhì)量主要體現(xiàn)在幾個方面,包括產(chǎn)品配置,機(jī)床做工以及裝配技術(shù)。由于焦點處功率密度高,大多數(shù)情況下,切割時焦點位置剛處在工件表面,或稍微在表面以下。
我們先從表面意義上來看,柔性化就是指在生產(chǎn)過程中比較靈活,柔性化生產(chǎn)則意味著在生產(chǎn)中能夠完成不同生產(chǎn)任務(wù),對市場需求做出較快調(diào)整,實現(xiàn)資源多元化利用。激光切割機(jī)是柔性化生產(chǎn)的重要裝備,光纖激光切割機(jī)加工的柔性化指的是加工組合多變: 激光束采用直接和導(dǎo)向2種方法。激光可作旋轉(zhuǎn)、傾斜、上下左右等運動,能加工工件的垂直面和其他復(fù)雜工件表面;并直接的驅(qū)動沒有空程,精度高。采用激光焊接的方式,能量集中、密度高、加熱效率高、速度快,因此母材的變形小,非熔化區(qū)金屬受熱影響小。
這種切割過程主要內(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。要注意的是,這種控制斷裂切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特.大封閉外形也不容易獲得成功。保證加工安穩(wěn)性的計劃當(dāng)時為了提高加工機(jī)的運轉(zhuǎn)速度,激光機(jī)多選用俗稱飛翔光路的結(jié)構(gòu),即資料托盤不動而加工頭在整個可加工區(qū)域內(nèi)運動的方法??刂茢嗔亚懈钏俣瓤?,不需要太高的功率,否則會引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。其主要控制參數(shù)是激光功率和光斑尺寸大小。