e-works数字化企业网  »  文章频道  »  先进制造技术  »  激光加工

激光切割在工程机械板材件生产中的典型应用

2018/2/15    来源:互联网    作者:李贺德  李德明  丁志远      
关键字:激光切割  高精度  工艺豁口  样板  
近年来,随着大功率激光器的发展以及激光切割质量和效率的优势,激光切割机在工程机械板材件生产中得到广泛的应用。不仅大大改善钢板切割下料的切割质量,而且在部分工艺性切割上替代传统的机械加工方式,大大提高生产效率,降低了劳动强度。另外,应用激光切割机高精度的优势,可以减小钣金件工艺豁口的大小、提高其大小的精确度以及通过切割制作后续的钣金和钻孔样板,为钣金件整体的生产提供效率和质量保证。

1. 概述

    激光切割是激光振荡器输出的激光光速通过聚焦镜聚焦,产生的高密度能量照射在材料上熔化材料并使之蒸发而进行的切割方法。与生产中常用的热切割法(火焰,等离子等)相比,由于单位面积的能量大,所以能进行切割割缝较小的高精度切割。

    目前,在工程机械板材加工行业内主要使用的激光切割机有两种,一种是CO2激光切割机,另一种是光纤激光切割机。CO2激光的波长是10.6μm,借助反射镜进行传播,一般是在与外界空气隔离的光路内进行;而光纤激光的波长是1.08μm,在含有一种作为媒介的Yb(ytterbium)化合物结晶的光纤中传播,能够通过光纤进行传播的原因在于它的波长较CO2激光切割机的波长要小得多。如图1、图2所示,图1是CO2激光切割机,图2是光纤激光切割机。

    1

    图1 CO2激光切割机

    2

    图2 光纤激光切割机

    本文研究和使用的激光切割机是上海田中(TANAKA)机械有限公司生产的LMXR-TF2000激光切割机。本激光切割机(以下简称切割机)的构成如图3所示,由机器主体、产生激光光束的激光振荡器、控制激光振荡器和机器主体的NC控制装置以及操作切割机的操作盘组成。

    3

    图3 LMXR-TF2000激光切割机构成

2. 激光切割机在工程机械板材件生产中的典型应用

    (1)激光切割机在切割细长工件中的应用 工件在长度尺寸精度方面,根据生产中的经验数据,其工艺保证能力可以汇总如表1所示。另外,激光切割机由于其切割时产生的热量比较集中,对工件的热影响区较小,使用激光切割机切割工件可以有效地控制工件的热变形,尤其对要求直线度的细长工件效果较好,当工件长度达到5500mm以上时,可以利用切割机本身的“微连接”功能有效地控制工件的直线度。图4是在工件和钢板间增加微连接,使工件在切割过程中始终和整张钢板连接在一起,减小应力变形,旁弯控制在2mm之内,解决了细长在下料时的旁弯变形问题,为后续控制加工焊接坡口的均匀程度、保证折弯成形时满足工件的直线度和平面度打下了基础。

    表1 激光切割机对工件长度尺寸的工艺保证能力 (mm)

    4

    5

    图4 “微连接”示意

责任编辑:张纯子
本文来源于互联网,e-works本着传播知识、有益学习和研究的目的进行的转载,为网友免费提供,并以尽力标明作者与出处,如有著作权人或出版方提出异议,本站将立即删除。如果您对文章转载有任何疑问请告之我们,以便我们及时纠正。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐