激光切割系统性能对切割质量的影响研究.pdf

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1、生题：转种柚Z拄木●l∞I∞!冲ec川M∞n㈣旧IeCn∞l∞V。激光切割系统性能对切割质量的影响研究+叶畅季进军刘利宏尹昭辉(淮安信息职业技术学院，江苏淮安223003)摘要：主要研究了切割系统性能对切割质量的影响，通过实验数据对比。对光束模式、偏光性、喷嘴和气流等系统参数进行实验研究，总结出了最优系统参数。关键词：激光切割系统性能影响最优参数中图分类号：THl62文献标识码：BStudyontheinfIuence0flasercuningsystemperfOrmanceOncuttingqualityYEChang，JIJinjun，

2、LIULihong，YINZhaohui(HuaianCollegeofInformationTechnology，Huaian223003，CHN)Abstract：Thepapermainlystudiestheinnuenceofthelasercuttingsystemperf．onnanceonthecuttingquality，ex·perimentaUyresearchesthesystemparametersofthemodeofthespeedoflight，thepolarizedlight-thenozzle，theai

3、棚owandsoon．Bycomparisonoftheexperimentaldata，thepaperconcludestheoptimalsyslemparameIers．Keywords：LaserCutting；SystemPe舶mance；Innuence；OptimalParameters激光切割在现代工业中得到广泛应用，激光切割着熔渣的现象称为挂渣，如图2所示。设备占整个激光加工设备中的比例达70％以上。随着生产的发展和新工艺的应用，对切割质量的要求越来越高，这对切割工艺规范的选取提出了更高的要求。激光切割质量受到激光切割系统

4、性能和激光切割参数等多方面的影响，其中激光切割系统性能是购置激光器和建立激光切割系统之初必须考虑的问题，其参数图1过烧设置对切割质量的影响不容忽视，而目前在国内关于激光切割系统性能对切割质量影响研究十分有限，因此为了获得更好的切割效果，全面系统地研究激光切割系统参数中各个项目，如光束模式、偏光性、喷嘴和气流等参数选择就显得尤为重要、1j。lJ图2挂渣激光切割质量的评价指标旧。31．1．2可量化切割质量指标1．1评价切割质量的主要指标1．1．1激光切割缺陷(1)切割面粗糙度是(1)过烧由于激光功率过大或切割速度过慢，反映切割质量的一个重要指使工

5、件的熔化范嗣大于高压气流所能吹除的范围，熔标，用尺：表示。融金属未能被气流完全吹除产生过烧，如图1所示。(2)切口宽度主要取(2)挂渣辅助气体气流未能将切割过程中产生决于光束模式和聚焦光斑的图3切口的锥度的熔化或汽化的材料彻底吹除，而在切割面的下缘附直径，切割参数也有一定影$淮安市T业项口(HAE2010004)曛旁糌·37·表l不同光模切割产生切割面粗糙度数据记录材料厚度TEM00光模切割面TEMol光模切割面材料代号材料名称激光模式辅助气体／mm粗糙度如／斗m粗糙度心／斗m0()l低碳钢2脉冲氧气lO20002低碳钢3脉冲氧气1222()

6、03低碳钢4脉冲氧气1525004低碳钢5脉冲氧气1834005低碳钢6脉冲氧气2646响。高于TEM。。模激光。(3)切口锥度当切割参数选择不当，或辅助气2．2光束的偏振性对切割质量的影响分析体压力不足时，切口容易呈上宽下窄的锥度，如图3所采用线偏振光进行切割，切割方向相对于光束的示。但对薄板切割来说，这不是一个很难解决的问题。偏振方向发生变化，切割前沿对激光的吸收比就发生1．2切割面粗糙度的评价基准变化，从而影响到激光切割效果，如表2所示。对于厚度在2mm以上的板材激光切割，切割面表2光束偏振方向与切割质量的关系⋯粗糙度分布是不均匀的，沿

7、厚度方向差别很大，切割面材料材料激光辅助偏振方I目与切口的荚切U代号名称模式气体系对切【】形状的影响评价的形貌分为截然不同的两部分：上部切割面平整光滑，切缝窄，切切割条纹整齐、细密，粗糙度值小；下部切割条纹紊乱，口乖卣度t006低碳钢脉冲钣7t和{

8、l糙度差表面不平整，粗糙度值大，如图4所示。由此可见，靠，切割速度／锄快近下缘位置是切割面粗糙度值最大位置，是切割面质量的薄弱环节。因此在评价切割面质量时应以下缘表切口宽、表面飙糙度值007低碳钢脉冲氧气面为基准，目前国内多采用距下缘1／3处的粗糙度为大、切割速度下降基准。彩成‘定斜角切口岁角度0

9、08低碳钢脉冲氧气纪i倾斜{L／I∥切ll均匀整)脉冲激光切割扳聪2mm，p=600w．芦150Hz，F15mm／s009低碳制脉冲氧。C彩齐分析表2得出结论：采用