附:新型光源激光切割设备各结构的作用
1.激光电源为激光振荡提供高压电源。
2、激光振荡器产生激光的主要设备
3.折射镜用于将激光引导到所需的方向。所有反射镜都用保护罩保护,以确保光束路径不会失效。
4、割炬主要包括枪体、聚焦透镜和辅助气嘴等部件。
5、切割工作平台用于放置待切割的工件,并能按照控制程序正确、准确地移动,通常由伺服电机驱动。
6、割炬驱动装置用于驱动割炬按程序沿X轴和Z轴运动,由伺服电机和丝杆等传动部件组成。
7、数控装置控制切割平台和割炬的运动,同时控制激光器的输出功率。
8、操作面板用于控制整个切割装置的工作过程。
9、气瓶包括激光工作介质气瓶和辅助气瓶,用于补充激光振荡的工作气体和提供切割辅助气体。
10.冷却水循环装置用于冷却激光振荡器。激光是将电能转换为光能的装置。例如CO2气体激光器的转换效率一般为20%,剩下的80%的能量转化为热能。冷却水带走多余的热量,以保持振荡器正常工作。
11、空气干燥器用于向激光振荡器和光路提供清洁干燥的空气,以保持光路和反射镜正常工作。
所谓飞行光路,就是在激光切割机光轴沿X、Y方向移动的基础上进行优化设计。 ,充分体现其高速状态性能,并辅以高速切割过程控制,大幅提升切割速度,真正实现激光切割的高速、高精度、高柔性。由于工件不再移动,因此切割的快速性能与工件重量无关,没有划痕,也没有夹子。
2、 3D多轴数控激光切割机
3D多轴数控激光切割机主要应用于汽车制造、航空航天等行业难以加工的大型三维钣金件。其数控系统多采用5轴或6轴联动。激光切割头除了X、Y、Z轴相对于板材的快速相对运动外,还有A轴旋转、B轴摆动和C轴正常随动。由于激光到工件的光路系统比较长,而3D切割中工件比较大,工件本身在三维上都不容易移动,所以通常采用移动光路导光系统。
3D激光切割机的机器形式可分为三类:龙门式、悬挂式和机器人。对于大型三维钣金件的高速、高精度加工,多采用龙门式结构。在汽车生产线上,越来越多地使用YAG激光切割机器人。
在3D切割中,如何在3D空间的任意工件位置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。一般采用CNC随动轴配合电容式传感器来实现。
为实现激光切割头的高速相对运动,可采用直线电机驱动,再配以高数字信号处理器,缩短伺服驱动时间。有的配备三维自动对焦系统和多极快速响应防撞装置,大大提高了三维激光加工的精度、速度和可靠性。
由于三维零件的切割与平面切割有很多区别,为了切割出高质量的汽车钣金覆盖件,应配备特殊的三维切割工艺和自动编程软件。
三、厚板激光切割
由于激光切割的高质量和高精度,也由于大功率CO2激光器的不断改进,激光切割正从薄板切割向厚板切割发展,并已部分替代等离子、氧乙炔基板材切割。激光切割技术也逐渐应用于工程机械、桥梁、造船等重工业。
6kW大功率激光器已经能够切割10000厚的大型工件。目前,已经尝试使用3kW激光切割通常需要6kW激光的厚低碳钢板。
由于待切割工件尺寸的增加和厚板的增加,激光切割机必然会向大型化发展,这会带来光路过长、光路转弯多、提高机床质量和降低操作精度。