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时间:2017-12-13
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1、无锡职业技术学院毕业设计说明书(论文)数控激光切割机加工工艺及故障诊断摘要: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49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,将强的激光束聚焦到介质上,利用激光束与物质相互作用的过程来改变物质的性质
2、,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、自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
3、、激光雕刻等方面已得到广泛应用。49无锡职业技术学院毕业设计说明书(论文)一、机床的概述(一)参数最大切割板材尺寸3000mmx1500mmX轴行程3000mmY轴行程1500mmZ轴行程180mmX,Y轴定位精度+-0.03/1000mmX,Y轴重复位精度+-0.01mmX,Y轴最大定位速度40m/minX,Y轴最大切割速度20m/minX,Y轴最大联动速度60m/min工作台最大载重600kg机床总重9000kg(二)特点1.结构合理1)床身整体焊接,具有较好的刚性,稳定性和抗震性。2)激光器与机床分
4、离,且采用恒光路技术,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)采用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
5、)配有自动聚焦系统,反映灵敏准确。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。549无锡职业技术学院毕业设计说明书(论文))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。5.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..(
6、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,主要由床身,横梁,交换工作台,切割头(Z轴),其路及水路、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C49无锡职业技术学院毕业设计说明书(论文)O。激光切割,CO。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
7、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,从而使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生另一热源;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,引起该区域大的热梯度和严重的机械变形,导致材料形成裂缝。称
8、之为控制断裂切割。二、控制系统(一)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)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公司生产的铣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
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