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简析现代制造中激光切割技术

本文摘要:激光技术是2O世纪最出色的发明者之一,自1960~第一台激光器问世以来,液体激光器、气体激光器、半导体激光器以及准分子激光器相继问世,激光不同于普通光源,它具备较好的单色性和相干性,很好的方向性,极高的能量密度,这些特点使得激光普遍地应用于各类机械加工领域,如激光切割成、焊、激光淬火、激光打标等等,而激光切割成被指出是激光技术应用于中最成熟期的工艺。下文将对激光切割成技术的涉及内容展开详尽的阐述。

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激光技术是2O世纪最出色的发明者之一,自1960~第一台激光器问世以来,液体激光器、气体激光器、半导体激光器以及准分子激光器相继问世,激光不同于普通光源,它具备较好的单色性和相干性,很好的方向性,极高的能量密度,这些特点使得激光普遍地应用于各类机械加工领域,如激光切割成、焊、激光淬火、激光打标等等,而激光切割成被指出是激光技术应用于中最成熟期的工艺。下文将对激光切割成技术的涉及内容展开详尽的阐述。  一、激光切割成的阐述  1激光切割成的涵义  激光切割成是激光加工行业中最重要的一项应用于技术,也是激光加工中应用于最先、用于最少的加工方法。

激光切割成是用探讨镜将CO2激光束探讨在材料表面使材料熔融,同时用与激光束同轴的传输气体刮起回头被熔融的材料,并使激光束与材料沿一定轨迹做到相对运动,从而构成一定形状的切缝。激光切割成技术经过近几年的发展,普遍应用于汽车、机车车辆生产、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门中。  2.激光切割成的优点  激光切割成技术具备以下优点:  第一,精度高:定位精度0.05mm,反复定位精度0.02mm。  第二,切缝较宽:激光束探讨成较小的光点,使焦点处超过很高的功率密度,材料很陕冷却至气化程度,冷却构成孔洞。

随着光束与材料比较线性移动,使孔洞倒数构成宽度较宽的切缝。切口宽度一般为0.10-0.20ram。  第三,切割成面平滑:切割成面无毛刺,切口表面粗糙度一般掌控在Ral2.5;A内。

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  第四,速度快:切割成速度平均lOm/min,仅次于定位速度平均70m/m/n,比线切割的速度快很多。  第五,切割成质量好:无认识切割成,切边加热影响较小,基本没工件热变形,完全避免材料冲剪时构成的屎边,切缝一般不必须二次加工。

  第六,不受损工件:激光切割成头会与材料表面互为认识,确保不割伤工件。  第七,受被托材料的硬度影响:激光可以对钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等展开加工,不管什么样的硬度,都可以展开无变形切割成。

  第八,不不受工件外形的影响:激光加工柔性好,可以加工给定图形,可以切割成管材及其他异型材。  第九,可以对非金属展开切割成加工:如塑料、木材、PVC、皮革、纺织品和有机玻璃等。  第十,节约模具投资:激光加工不须要模具,没模具消耗,须维修模具,节约替换模具时间,从而节省了加工费用,减少了生产成本,特别是在合适大件产品的加工。

  十一,节省材料:使用电脑编程,可以把有所不同外形的产品展开整张板材漆套裁,最大限度地提升材料的利用率。  十二,延长了新产品生产周期:新产品批量生产,数量小,结构不确认、随时不会改动,显然无法出有模具,激光切割机大大缩短了新产品生产周期,增加了模具投放。  二、国内外激光切割成技术的现状  激光切割成是激光加工中应用于最先、用于最少的加工方法。以日本为事例,目前已享有CO2激光切割机2万多台,大约占到全球激光加工机总量的1/3,其中80%为激光切割成设备。

多达,自1995年以来,CO2激光切割机的年生产量已多达500台左右,其中YAG激光切割机100多台。而我国至今却只有600多台套激光切割机在用于中。因此,在我国,激光切割成技术的推展和应用于潜力相当大。

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随着我国国民经济的飞速发展,许多传统产业必须改建,许多钣金加工领域尚待研发,许多工业城市也必须创建激光加工中心。  三、数控激光切割成技术的发展前景  1高速、高精度激光切割机及切割成工艺  我国的数控激光切割机生产,经过近2噼的发展已获得了相当大成就。但与国外先进设备产品比起,还有较小差距,主要展现出在切割机的运营速度较低,动态精度劣,设施功能过于,切割成工艺参数不完备和切割成断面质量容易确保等。为了进一步提高产品质量和生产率,必需生产出有新型的高速、高精度的激光切割机,以符合国内日益增长的生产必须,数控激光割机不应不具备专用切割成工艺参数,备有激光专用自动编程系统及自动排料、套料系统,增加编程时间,提升板材利用率。

数控激光切割机如加装互相交换工作台,则可以大大提高生产率,充分利用激光能源,降低生产成本。  2.厚板激光切割成技术的应用于范围就让重工业的方向发展  由于大功率CO2激光器光束模式的改良和激光切割成技术变革,使厚板激光切割成技术的应用于渐渐减少,同时由于切割成工艺使用CNC掌控激光切割成精度高,因此,用激光切割成替换等离子、氧乙炔居多的中厚板切割成的趋势于是以很快快速增长,激光切割成于是以从轻工业的钣金加工业向建筑机械、桥梁、造船等重工业方向发展。

  3.三维高精度大型数控激光切割机及其应用领域  工艺技术三维数控激光切割机主要应用于汽车生产、航空、建筑及无法加工的大型立体钣金件。其主要特点是:床身刚性好、加工范围大,龙门式结构能构建高速、高精度的切割成,三维激光切割成头不仅能沿x、Y、z轴作直线运动,且能展开c轴转动.数控系统使用5轴或6轴同步系统,具备空间立体编程非常简单、操作者便利和可靠性低的特点目前国内企业对三维激光切割机早已有市场需求,随着市场和经济的较慢发展,在汽车、航空、机车及工程机械等行业对三维激光切割机的市场需求将不会大大减小,因此,研发出有性能好、工作可信、使用方便的三维激光切割机,将使我国激光切割机的水平大大提高一步。  4.数控激光切割成技术在农机生产中的应用于  农业机械种类多样,更新换代很快,新产品研制周期长,而且多数种类的产品都归属于小批量生产,农机产品的钣金加工件一般使用4-6ram钢板,板金件种类多,并且更新快,传统的农机产品板金加工件一般来说使用冲床方式,模具消耗大,一般来说一个大型的农机生产厂家用作模具存放在的库房以备300m2,由此可见,农机部件的加工如果依然逗留在传统的方式,将相当严重制约产品的较慢更新换代与技术开发,而数控激光切割成技术的柔性加工优势就反映出来了。

  四、结束语  随着装备制造业的较慢发展,我国数控激光切割成成套设备已转入较慢增长期,年增长率约50%以上。应用于行业还包括:汽车、船舶、航空、核工业、机械制造、钢铁、纺织、石油、激光加工中心等。

在2006年全国激光加工学术年会上,专家们指出:到十一五末期,我国每年最少必须1500多台套高功率数控激光切割机,到十二五末期,我国高功率数控激光切割机市场需求量将超过10000台套,其中除了标准化的激光切割机之外,对高速高精度激光切割机、大幅面厚板激光切割机、三维立体数控激光切割机、航天航空用有色金属激光器切割机等高性能激光切割成系统的市场需求也与日俱增。


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