数控激光切割机加工工艺及故障诊断

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1、数控激光切割机加工工艺及故障诊断无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）摘要：激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光加工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术。关键词：激光器、加工工艺、控制系统、检测系统、故障诊断1无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）引言激光具有高相干性、方向性、高强度的特质，很容易获得很高的光通量密度，将强的激光朿聚焦到介质上，利用激光朿与物质相互作用的过程來改变物质的性质，这就是激光加工。激光加工技术随着光、机电、材料、计算机、控制技术的

2、发展已经逐步发展成为一项新的加工技术。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、远距离加工、白动化加工等显著优点，对提高产品质量和劳动生产率、实现加工过程自动化、消除污染、减少材料消耗等的作用愈来愈重要。激光加工主要应用在电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、烟草、航空航天等行业，而且应用范围越来越扩大，在激光打孔、激光毛化、激光切割、激光焊接、激光热处理、激光打标、激光雕刻等方面已得到广泛应用。无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）一、机床的概述1.结构合理1）床身整体焊接，具有较好的刚性，稳定

3、性和抗震性。2）激光器与机床分离，但采用恒光路技术，光路稳定。3）X轴，Y轴丝杠及导轨用侧板和玻璃罩保护，减轻了粉尘对机床的污染，延长了机器的寿命。4）采用封闭式光路，确保镜片寿命及光束质量。5）集中润滑系统保证了丝杠导轨的工作寿命。2.精度高采用精密滚珠丝杠,直线导轨运动，运行精度高（定位精度+-0.03mm/m,重复定位精度+-0.01mm）3•速度快最大运行速度高达40m/min.4.性能好，功能多1）釆用FAGOR8055系统,功能强，AC伺服电机惯量小,动态性能好。2）采用大功率快速轴流激光器，功能强，稳定性高，适应性广。3）配有自动聚焦系统，反映灵敏准确。4

4、）拖链可自动将废渣废料排出。排烟尘装置，充分有效排除切割气体，灰尘，保持工作环境清洁。5）气动系统设计先进，气路组件全部采用国际顶尖大厂产品，可同时使用三种不同无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）气体，自动转换，耐高压，大大减少辅助时间，提高了生产率，并改善了切割质量。6）照明系统改善了操作环境。7）配专用CAD/CAM自动编程软件，可与系统RS-232接口直接通讯。4.易于操作1）固定操作台，操作方便。2）切割头更换镜片方便，同时带有缓冲装置，避免头部损坏・・（三）组成SLCF-X15X30数控激光切割机，主要组成部分有:主机,激光器，水冷机.主机是整个切割机的主体

5、，主要由床身，横梁，交换工作台，切割头（Z轴）,英路及水路、控制系统等六部分组成（四）原理激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面，在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目的。激光切割主要是COo激光切割，COo激光切割是用聚焦镜将co。激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝。激光切割工艺多种多样，其中熔化切割是使入射的激光束功率密度超过某一值，从而无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）使

6、光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞；汽化切割是使用高功率密度的激光束加热，避免热传导造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失；氧化熔化切割是材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产牛另一热源；对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，引起该区域人的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝。称之为控制断裂切割。二、控制系统（-）概述SLCF-X15X30数控精密激光切割机控制系统主要由数控系统、伺服系统和强电控制系统组成。本数控系统有以下的几个特点：（1）操作方便（2）功能强（3）易于编程（4）图形显示（5）精度高（6）效率高（7）

7、Z轴既可随动也可数控（8）多种报警功能（二）电器布置8055数控系统为西班牙FAGOR公司生产的铳床加工通用高档系统。该系统采用模块化结构，由中央控制单元、监控器/键盘操作面板和伺服驱动装置组成。5无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文）（四）G代码1.GOO快速定位。最大可能的速度由机床本身所决定。2.G01直线插补。G01代码后编写的运动必定是直线运动，并以进给率F移动。3・G02、G03顺时针和逆时针圆弧插补。G02或G03后编写的运动一定是圆弧路径,并以编写的进给率F移动。4.G04准备程序段的中断。在任何需要中断程序段时编写。5.