⑴ 激光切割機的組成部分
激光切割機系統由激光發生器、光束傳輸組件、工作台(機床)、微機數控櫃、冷卻器和計算機(硬體和軟體)等部分組成。
1、機床主機部分:激光切割機機床部分,實現X、Y、Z軸的運動的機械部分,包括切割工作平台。用於安放被切割工件,並能按照控製程序正確而精準的進行移動,通常由伺服電機驅動。
2、激光發生器:產生激光光源的裝置。對於激光切割的用途而言,除了少數場合採用YAG固體激光器外,絕大部分採用電-光轉換效率較高並能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由於激光切割對光束質量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。
3、外光路:折射反射鏡,用於將激光導向所需要的方向。為使光束通路不發生故障,所有反射鏡都要保護罩加以保護,並通入潔凈的正壓保護氣體以保護鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會將一無發散角的光束聚焦成無限小的光斑。
4、數控系統:控制機床實現X、Y、Z軸的運動,同時也控制激光器的輸出功率。
5、穩壓電源:連接在激光器,數控機床與電力供應系統之間。主要起防止外電網干擾的作用。
6、切割頭:主要包括腔體、聚焦透鏡座、聚焦鏡、電容式感測器和輔助氣體噴嘴等零件。切割頭驅動裝置用於按照程序驅動切割頭沿Z軸方向運動,由伺服電機和絲桿或齒輪等傳動件組成。
7、操作台:用於控制整個切割裝置的工作過程。
8、冷水機組:用於冷卻激光發生器。冷卻水把多餘的熱量帶走以保持激光發生器的正常工作。冷水機組還對機床外光路反射鏡和聚焦鏡進行冷卻,以保證穩定的光束傳輸質量,並有效防止鏡片溫度過高而導致變形或炸裂。
9、氣瓶:包括激光切割機工作介質氣瓶和輔助氣瓶,用於補充激光震盪的工業氣體和供給切割頭用輔助氣體。
10、空壓機、儲氣罐:提供和存儲壓縮空氣。
11、空氣冷卻乾燥機、過濾器:用於向激光發生器和光束通路供給潔凈的乾燥空氣,以保持通路和反射鏡的正常工作。
12、抽風除塵機:抽出加工時產生的煙塵和粉塵,並進行過濾處理,使廢氣排放符合環境保護標准。
13、排渣機:排除加工時產生的邊角余料和廢料等。
激光切割機是將從激光器發射出的激光,經光路系統,聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面,使工件達到熔點或沸點,同時與光束同軸的高壓氣體將熔化或氣化金屬吹走。隨著光束與工件相對位置的移動,最終使材料形成切縫,從而達到切割的目的。
激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統的機械刀,具有精度高,切割快速,不局限於切割圖案限制,自動排版節省材料,切口平滑,加工成本低等特點,將逐漸改進或取代於傳統的金屬切割工藝設備。
激光刀頭的機械部分與工件無接觸,在工作中不會對工件表面造成劃傷;激光切割速度快,切口光滑平整,一般無需後續加工;切割熱影響區小,板材變形小,切縫窄;切口沒有機械應力,無剪切毛刺;加工精度高,重復性好,不損傷材料表面;數控編程,可加工任意的平面圖。
⑵ 激光切割機機有哪些技術特點
激光切割機的性能特點及行業應用
隨著激光技術的不斷發展與成熟,激光設備已經被廣泛的應用在各行各業中,如激光打標機、激光焊接機、激光打孔機及激光切割機等等,特別是數控激光切割機械設備在最近幾年內飛速發展,被廣泛應用在鈑金、五金製品、鋼結構、精密機械、汽車配件、眼鏡、首飾、銘牌、廣告、工藝品、電子、玩具、包裝等行業。數控激光切割機相比其他切割設備的顯著優勢主要體現在以下幾個方面:
1、切割速度快,切割質量好,精度高:
2、切縫窄,切割面光滑,不損傷工件;
3、不受工件形狀的影響,不受被切材料的硬度影響;
4、除對金屬材質進行加工外,還可以對非金屬進行切割加工;
5、節約模具投資,節省材料,更有效的節省成本;
6、操作簡單,安全,性能穩定,提高新產品開發速度,具有廣泛的適應性和靈活性。
數控金屬激光切割設備機架是該激光設備最主要的部件,不僅絕大多數零部件都安裝於機架上,而且還要承受工作台重力以及加、減速過程中的全部慣性沖擊載荷。
數控金屬激光切割機機架的設計與研發工作主要包括:
1、確定數控激光切割設備在各種工況及環境下快速、高精度、穩定運行的條件。
2、根據功能性要求確定機架的結構、參數,結合激光切割機的結構特點,建立起相應的動力學模型。
3、研究機架的結構、參數對機架的靜、動態剛度及熱穩定性的影響,並為機架設計提供理論根據。
4、確定機架與其他部件間的相互耦合關系。
因此,在數控金屬切割機機架的設計中如何合理布置金屬,減輕自重,提高機身剛度,降低溫度變化對精度的影響,是設計過程中需要重點考慮的問題。
在數控金屬激光切割機實際電路中,模擬信號與數字信號之間有一個強電干擾的問題。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下,以光為煤介傳送信號,對輸入和輸出電路可以進行隔離.因而能有效地抑制系統雜訊,消除接地迴路的干擾,有響應速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處,使其在強-弱電介面,特別是在微機系統的前向和後向通道中獲得廣泛應用。
光電耦合器具有三個特點:
1、信號傳遞採取電-光-電的形式,發光部分和受光部分不接觸,能夠避免輸出端對輸入端可能產生的反饋和干擾;
2、抑制雜訊干擾能力強;
3、具有耐用、可靠性高和速度快等優點,響應時間一般為數以內,高速型光電耦合器的響應時間有的甚至小於10ns。
故在數控激光切割機系統電路設計時,應該注意輸入信號電路與單片機連接時的隔離。在這里,採用光電耦合是最常用的方法。
在工業製造系統佔有份量很重的金屬加工業,許多金屬材料,不管它是什麼樣的硬度,都可以進行無變形切割。當然,對高反射率材料,如金、銀、銅和鋁合金,它們也是好的傳熱導體,因此激光切割機很困難,甚至不能切割。
盡管激光切割機技術具體明顯的巨大優勢,但是作為高新科技設備,要使用激光切割機達到理想的切割加工效果,也必須掌握其加工技術參數與操作流程。特別在金屬激光切割機切割加工過程中,要選擇合適的切割速度,否則可能會造成幾種不良的切割結果,主要表現在如下:
1、當激光切割速度太快時,會造成如下不良結果:
①法切割,火花亂噴;
②造成切割面呈現斜條紋路,且下半部產生熔漬;
③造成整個斷面較粗,但無熔漬產生;
2、相反,當激光切割速度太慢,又會造成:
①造成過熔狀況,切割面較粗糙。
②切縫變寬,在尖角部位整個溶化。
③影響切割效率。
所以,為了使激光切割機設備更好的發揮其切割功能,可以從激光設備切割火花來判斷進給速度是否合適:
1、如果火花由上往下擴散,則表明切割速度恰當;
2、如果火花向後傾斜時,則表明進給速度太快;
3、如果火花呈現不擴散且少,凝聚在一起,則表明速度太慢。
大多數有機與無機材料都可以用激光切割機。激光切割技術相比其他傳統的切割方式具有無法比擬的明顯優勢。激光切割機不但具有切縫窄,工件變形小的主要特性而且激光切割具有速度快、效率高、成本低、操作安全、性能穩定等特點。
近年來,隨著大功率激光器的飛速改進和發展,其在工業中的應用從最初只用於小的或者微細結構的加工發展到廣泛用來進行大結構件的加工,越來越受到人們的關注和認可並普遍應用於機械製造、航空航天、汽車工業、粉末冶金、生物醫學微電子行業等工業界領域。其中薄板的激光焊接主要應用於航空航天工業和汽車製造業。
長久以來,飛機結構件之間的連接一直採用落後的鉚接工藝,主要原因是飛機結構採用的鋁合金材料是熱處理高強化鋁合金,一經熔焊後,熱處理強化效果就會喪失,而且晶間裂紋難以避免。因此,普通氬弧焊等熔焊方法在飛機製造中的應用成為禁區。另一方面,在80年代初,鋁及其合金的激光加工十分困難,被認為是不可能的。主要是由於鋁合金存在對10.6mm波長激光的高反射和自身的高導熱性。在當時,激光加工主要使用波長為10.6mm的CO2激光器,而鋁對CO2激光的反射率高達97%,通常作為反射鏡使用。但是,激光加工的優越性又極大地吸引著從事激光材料加工的科研工作者。他們為此付出了大量的時間和精力來研究鋁合金激光加工的可能性。
目前,高強鋁合金激光焊接成果已經成功應用於歐洲空中客車公司飛機製造中,其鋁合金內隔板均採用激光加工,實現了激光焊接取代傳統鉚接工藝。激光焊接技術的採用,大大地簡化了飛機機身的製造工藝,使機身重量減輕18%,成本下降21.4%~24.3%,被認為是飛機製造業的一次技術大革命。
⑶ 最近想要買激光切割機,想了解一下激光切割機是由哪幾個部件組成
激光切割機的應用,推進了鈑金加工的高速發展,其加工精度高,切割速度快,加工靈活等優勢淘汰了傳統鈑金加工模式。激光切割機到底是一種什麼神奇的設備呢,下面就來給大家介紹一下其是有哪些部件組成的,讓大家對激光切割機有一個更深的認識。
激光切割機
激光切割機系統一般由激光發生器、(外)光束傳輸組件、工作台(機床)、微機數控櫃、冷卻器和計算機(硬體和軟體)等部分組成。
1、機床主機部分:激光切割機機床部分,實現X、Y、Z軸的運動的機械部分,包括切割工作平台。用於安放被切割工件,並能按照控製程序正確而精準的進行移動,通常由伺服電機驅動。
2、激光發生器:產生激光光源的裝置。對於激光切割的用途而言,除了少數場合採用YAG固體激光器外,絕大部分採用電-光轉換效率較高並能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由於激光切割對光束質量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。高斯模式適用於小於1500W、低階模二氧化碳激光器100W-3000W、多模3000W以上。
3、外光路:折射反射鏡,用於將激光導向所需要的方向。為使光束通路不發生故障,所有反射鏡都要保護罩加以保護,並通入潔凈的正壓保護氣體以保護鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會將一無發散角的光束聚焦成無限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。7.5英寸透鏡僅用於>12mm厚材。
4、數控系統:控制機床實現X、Y、Z軸的運動,同時也控制激光器的輸出功率。
5、穩壓電源:連接在激光器,數控機床與電力供應系統之間。主要起防止外電網干擾的作用。
6、切割頭:主要包括腔體、聚焦透鏡座、聚焦鏡、電容式感測器和輔助氣體噴嘴等零件。切割頭驅動裝置用於按照程序驅動切割頭沿Z軸方向運動,由伺服電機和絲桿或齒輪等傳動件組成。
7、操作台:用於控制整個切割裝置的工作過程。
8、冷水機組:用於冷卻激光發生器。激光器是利用電能轉換成光能的裝置,如CO2氣體激光器的轉換率一般為20%,剩餘的能量就變換成熱量。冷卻水把多餘的熱量帶走以保持激光發生器的正常工作。冷水機組還對機床外光路反射鏡和聚焦鏡進行冷卻,以保證穩定的光束傳輸質量,並有效防止鏡片溫度過高而導致變形或炸裂。
9、氣瓶:包括激光切割機工作介質氣瓶和輔助氣瓶,用於補充激光震盪的工業氣體和供給切割頭用輔助氣體。
10、空壓機、儲氣罐:提供和存儲壓縮空氣。
11、空氣冷卻乾燥機、過濾器:用於向激光發生器和光束通路供給潔凈的乾燥空氣,以保持通路和反射鏡的正常工作。
12、抽風除塵機:抽出加工時產生的煙塵和粉塵,並進行過濾處理,使廢氣排放符合環境保護標准。
13、排渣機:排除加工時產生的邊角余料和廢料等。
激光切割機廠家目前有很多,但是選擇激光切割機一定要選擇有資歷的廠家,其在裝配工藝以及做工考究上都是積累了很深的經驗的。