三维激光切割机在汽车制造领域的应用.docx

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1、三维激光切割机在汽车制造领域的应用汽车零部件的钣金覆盖件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门，还有底盘件的元宝梁、控制臂、后桥等等，往往需要三维的切割，包括修边和冲孔等，传统工艺有开模冲压，等离子切割或五轴机床激光切割等。　　在样车试制、小批量试生产、变形车、特种车和备件市场维修市场中，传统的模具冲压工艺显然不能发挥其优势。冲压件的内框、孔、内轮廓和外轮廓等的切边和切孔等工作只能依靠手工完成，操作困难，出现废品的机率较高，无法保证不同切割件的重复精度，无法满足市场上对产品质量越来越苛刻的要求。手工操作的加工时间长，加工后的产品必须逐件进行检验，很难符合车型开发周期越来越短的客观

2、要求。而且车型改变时需要更换全套模具，投资风险较大。　　等离子切割的方式，导致切口边缘不整齐，需要下一道工序来打磨，费时费工。小孔只能用手钻或冲床来加工，工作效率低下。而且手持离子设备对人体有一定的辐射。　　一些规模较大的生产厂家，率先引进了国外先进的五轴镭射切割机，大大改善了工艺效果，提高了生产效率。因为五轴机床目前基本上都是整机国外进口，价格极其昂贵，动辄三五百万以上的设备价位，对广大中小型生产厂家是一个难以普及的门槛。而且目前三四百万的中低端的五轴镭射切割机，选配的激光器基本上都是2KW的快轴流CO2激光器，需要充He,Ne,CO2等气体，充气费用在20元/小时左右，系统耗电在30

3、KW左右，加上辅助切割的氧气费用和零星耗材，累计每小时的使用费用高达80元左右。包含冷却包含充气在内的系统占地面积高达数十平米。如何选型可以咨询136,3866,1002，包经理　　公司根据前期大量的市场调研，结合汽车钣金覆盖件和底盘件的行业特点，现推出工业机器人＋光纤激光器的组合进行三维切割，彻底有效的解决了上述问题。　　首先，用工业机器人代替五轴机床。两者都能进行空间轨迹的描述实现三维立体切割，工业机器人的重复定位精度比五轴机床稍低，约为±100uM，但这完全可以满足汽车钣金覆盖件和底盘件行业的精度要求了。而采用工业机器人大大降低了系统的成本造价，减少了耗电系统费用和系统运行维护费用

4、，减少了系统的占地面积。　　其次，用光纤激光器代替CO2激光器。光纤激光技术是近几年高速发展的激光技术，相比传统激光，具有更好的切割质量，更低的系统造价，更长的使用寿命和更低的维护费用，更低的耗电。关键是光纤激光器的激光可以通过光纤传输，方便与工业机器人连接，实现柔性加工。　　其三，本系统唯一的缺陷，是只能加工金属工件，不能加工非金属工件。这是因为本系统采用的是光纤激光，其波长为1064NM，相对于波长为10640NM的CO2激光，不易为非金属工件所吸收的缘故。 五轴机床＋CO2激光器工业机器人＋光纤激光器加工速度据工件材质、工件料厚和选配激光器功率大小而异据工件材质、工件料厚和选配激光

5、器功率大小而异，如1.5MM厚碳钢用200W激光器，可达5米/分钟系统价位400－1000万100－200万激光器维护费用充He、Ne、CO2等，合计30元/小时无需充气，寿命长达10万小时。系统耗电30KW左右6KW以内冷却方式水冷，体积庞大400W以下风冷，400W以上为水冷，体积小巧系统占地面积50－100平米10平米以内辅助氧气费用据工件材质、工件料厚不同而异如2MM内碳钢，氧气用量约15元/小时离线编程软件可以可以重复定位精度50uM以内100uM以内加工范围金属和非金属金属　　总之，采用工业机器人＋光纤激光器的组合进行加工，修边冲孔等工艺一次完成，切口整齐无需后道工艺再处理，

6、大大缩短了工艺流程，降低了人工成本和模具费用的投入，也提高了产品档次和产品附加值。选配我公司的离线编程软件，通过数模直接生成切割轨迹，抛弃了繁杂的人工示教，更加适合小批量多批次的维修市场、新品试制和非标定制等一些个性化的切割需求。而且，投资高柔性高效率的激光切割设备，来代替昂贵的冲压设备和剪裁设备，可以更加灵活的更换产品，把握市场。　　系统选型：如何选型可以咨询136,3866,1002，包经理　　1. 根据工件大小选配不同臂长的机械手。在置顶安装的情况下，机械手为半球面的工作区域，考虑到用户的实际加工情况和后期产品升级空间，建议采用臂长2.01米的机械手，实际加工幅面可达3米*3米。　

7、　2. 根据工件材质和厚薄选配不同功率级别的光纤激光器。金属的切割以碳钢、铝和不锈钢三种为代表，铝等为高反射材料，同样料厚情况下需选配更大功率的激光器，碳钢比较容易切割，典型参数为2MM内厚碳钢选用200W激光器。具体选型可接洽我公司工艺工程师。　　3. 根据工件厚薄选配不同焦距的切割头。3mm以下薄板切割可选3英寸焦距切割头，厚板切割一般选用5英寸或7英寸的长焦距切割头。　　4. 根据实际需要选配离线编程软件。　　三维切割系统的六