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激光切割机是现代科学发展的产物,也是钣金加工的一次工艺革命,并给钣金制作加工带来了革命性理念。
激光加工技术在钣金加工工艺中具有很重要的位置,提高了钣金工艺劳动生产率,推动了钣金工艺的发展。
激光切割机柔性化程度高,可以大大地缩减加工周期,切割速度快,出产效率高,提高加工精度,加快产品的开发速度,这些优点被众多制造企业关注。
采用钣金激光切割机,具有以下六大优势:
1.激光切割柔性化程度高,切割速度快,生产效率高,产品生产周期短;
2.激光切割无切削力,加工无变形;
3.无刀具磨损,材料适应性好,有效生命期长;
4.不管是简单还是复杂钣金件,都可以用激光一次精密快速成形切割;
5.其切缝窄,切割质量好、自动化程度高,操作简便,劳动强度低,没有污染;
一.飞行光路(Flycut)
所谓飞行光路就是在光轴作X、Y方向运动的动光路变形的激光切割机基础上,进行优化设计,以充分体现其高速运态性能,再辅以高速切割过程控制,使其切割速度大大提高,真正实现激光切割的高速度、高精度和高柔性。由于工件不再移动,切割的快速性能与工件重量无关,且无划痕,也无需夹具。
二.三维多轴数控激光切割机
三维多轴数控激光切割机主要应用于汽车制造、航空航天等工业中难以加工的大型立体钣金件。其数控系统多采用5轴或6轴联动,除了激光切割头相对于板料的X、Y、Z轴快速相对运动外,还有A轴旋转、B轴摆动及C轴法向随动。由于从激光器到工件的光路系统比较长,且在三维切割中工件相对较大,工件本身不容易作三维运动,因此通常采用动光路导光系统。
三维激光切割机的机器形式可分为龙门式、悬挂式和机器人三大类,对于高速、高精度加工大型立体钣金件,多采用龙门式结构。而在汽车生产线上,YAG激光切割机器人得到越来越多的应用。
在三维切割中,如何随时能在三维空间的任何工件位置上保持激光切割头与工件表面的正确距离,是保证切割质量的关键,一般采取数控随动轴配以电容式传感器来实现。
为实现激光切割头的高速相对运动,可采用直线电动机驱动,再配以高数字信号处理器,缩短伺服驱动时间。有的装有三维自动聚焦系统及多极快速反应防撞装置等,使三维激光加工的精度、速度和可靠性大大提高。
由于立体件的切割与平面切割有很多差异,为了高质量地切割汽车的钣金覆盖件,应配以专用的三维切割工艺及自动编程软件。
三.厚板激光切割
由于激光切割的质量好、精度高,也由于大功率CO2激光器的不断改进,激光切割正在从薄板切割向厚板切割方向发展,已局部取代等离子、氧乙炔为主的中厚板切割。激光切割技术也在建筑机械、桥梁、造船等重工业领域逐步得到应用。
6kW的大功率激光器已能切割厚度为32mm的大型工件,目前已尝试用3kW的激光器切割通常需用6kW激光器才能切割的32mm厚的低碳钢板。
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