激光切割工艺上课讲义.ppt

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1、激光工艺培训一、激光切割机介绍1、定义：(1)主要用于将板材切割成所需形状工件的激光加工机床。(2)利用激光束的热能实现切割的设备，就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。（2）主机按切割柜与工作台相对移动的方式，可分为以下三种类型：（1）在切割过程中，光束（由割炬射出）与工作台都移动，一般光束沿Y向移，工作台在X向移。（2）在切割过程中，

2、只有光束（割炬）移动，工作台不移动。（3）在切割过程中，只有工作台移动，而光束（割炬）则固定不动。（3）冷却系统（4）供气系统气源：瓶装气、压缩空气（空气压缩机、冷干机）过滤装置管路（5）电源三相电压稳定度±5%电源不平衡度2.5%（6）控制系统导光聚焦系统根据被加工工件的性能要求，光束经放大、整形、聚焦后作用于加工部位，这种从激光器输出窗口到被加工工件之间的装置称为导光聚焦系统。激光加工系统激光加工系统主要包括床身、能够在三维坐标范围内移动的工作台及机电控制系统等。随着电子技术的发展，许多激光加工系统已采用

3、计算机来控制工作台的移动，实现激光加工的连续工作。3、加工原理：將数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理和运算,发出各种指令來控制机床的伺服系統或其它执行元件,使机床自动加工出所需要的工件或产品.ByJin3015数控切割机的主要技术参数：（1）切割区域：3048mmx1524mm（2）Z轴行程：70mm（3）机器精度，根据VDL/DGQ3441:±0.1mm/m（4）重复精度：±0.05mm（5）X、Y轴最大定位速度：100m/min（6）X、Y轴最大联动定位速度：141m/min（7）

4、最大轴向加速度：8m/S2（8）最大切割速度：50m/min（9）机器自重:约12,000kg（10）颜色标准：NCSS0585-Y80R；NCSS7020-R60B（11）工作台最大承重：750kg（3000X1500X20mm）（12）交换切割台交换时间：约35秒机床精度VDL/DGQ3441测量长度1m。切割精度与板材厚度和质量有关。二、激光切割方法2.1激光熔化切割在激光熔化切割中，工件被局部熔化后借助气流把熔化的材料喷射出去。因为材料的转移只发生在其液态情况下，所以该过程被称作激光熔化切割。激光光束配

5、上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝，而气体本身不参于切割。——最大切割速度随着激光功率的增加而增加，随着板材厚度的增加和材料熔化温度的增加而几乎反比例地减小。在激光功率一定的情况下，限制因数就是割缝处的气压和材料的热传导率。——激光熔化切割对于铁制材料和钛金属可以得到无氧化切口。——产生熔化但不到气化的激光功率密度，对于钢材料来说，在104W/cm2～105W/cm2之间。2.2激光火焰切割激光火焰切割与激光熔化切割的不同之处在于使用氧气作为切割气体。借助于氧气和加热后的金属之间的相互作用，产生化学反应使

6、材料进一步加热。由于此效应，对于相同厚度的结构钢，采用该方法可得到的切割速率比熔化切割要高。另一方面，该方法和熔化切割相比可能切口质量更差。实际上它会生成更宽的割缝、明显的粗糙度、增加的热影响区和更差的边缘质量。——激光火焰切割在加工精密模型和尖角时是不好的（有烧掉尖角的危险）。可以使用脉冲模式的激光来限制热影响。——所用的激光功率决定切割速度。在激光功率一定的情况下，限制因数就是氧气的供应和材料的热传导率。2.3激光气化切割在激光气化切割过程中，材料在割缝处发生气化，此情况下需要非常高的激光功率。为了防止材料

7、蒸气冷凝到割缝壁上，材料的厚度一定不要大大超过激光光束的直径。该加工因而只适合于应用在必须避免有熔化材料排除的情况下。该加工实际上只用于铁基合金很小的使用领域。——在板材厚度一定的情况下，最大切割速度反比于材料的气化温度。——所需激光功率密度要大于108W/cm2，并且取决于材料、切割深度和光束焦点位置。——在板材厚度一定的情况下，假设有足够的激光功率，最大切割速度受到气体射流速度的限制。激光切割示意图激光切割的特点(1)几乎对所有的金属和非金属材料都可以进行激光加工。(2)激光能聚焦成极小的光斑，可进行微细和

8、精密加工，如微细窄缝和微型孔的加工。(3)可用反射镜将激光束送往远离激光器的隔离室或其它地点进行加工。(4)加工时不需用刀具，属于非接触加工，无机械加工变形。(5)无需加工工具和特殊环境，便于自动控制连续加工，加工效率高，加工变形和热变形小。激光切割技术激光切割的几项关键技术是光、机、电一体化的综合技术。激光束的参数、机器与数控系统的性能和精度直接影响切割的效率和质量。焦点位置控制技术