粗略地介绍数控激光切割机的加工原理及其结构组成

  ·普及 · 讲座 · 粗略地介绍数控激光切 割机的 加工原理及其 结构组成 叶常君 章新 太 t 一札部重庆设计院’ 激光切割是一种以激光为能源的无接触 式加工方法。这里分激光切割加工、数控激 光切割机加工原理及数控激光切割机总体结 构几部份粗略地介绍如下。 一、 激光切 割加工 对于薄钢板、钛合金、锆合金薄板及非 金属板材 的切割加工，常规方法是用冲床振 动剪加工 一般说对于 大批量生产用冲床是 台适的，但需要模具，对于小批量曲线平板 零件用模具就不合适，需用振动剪加工或手 工加工 ，但加工后零件变形大、精度低、劳 动强度大。为了适应 中小批量冲...

  普及 讲座 粗略地介绍数控激光切 割机的 加工原理及其 结构组成 叶常君 章新 太 t 一札部重庆设计院 激光切割是一种以激光为能源的无接触 式加工方法。这里分激光切割加工、数控激 光切割机加工原理及数控激光切割机总体结 构几部份粗略地介绍如下。 一、 激光切 割加工 对于薄钢板、钛合金、锆合金薄板及非 金属板材 的切割加工，常规方法是用冲床振 动剪加工 一般说对于 大批量生产用冲床是 台适的，但需要模具，对于小批量曲线平板 零件用模具就不合适，需用振动剪加工或手 工加工 ，但加工后零件变形大、精度低、劳 动强度大。为了适应 中小批量冲压件落料 ， 减少 模具，缩短生产准备周期，减少相关成本的 要求 ，必须找出一种通用的切割方法，用以 代替常规的冲床、 振 动剪下料， 而激光切割 能够达到这一要求。这是 由激光在空间上能 量高度 集中的特性决定的。各种热源的功率 密度为 ： 激光：1O 电子柬：l 0 W／ c 等离子I 10 ～1O 。 W ／ cm2 电弧{1 O W cm0 氧乙炔 ：1 0 W ／ 可以看 出激光的功率密度最高，同时激光束 可以聚焦成很小 的光斑 ，故切缝很小，对切 割薄 板有其独特优点 ，这是氧一 乙 炔 切割难 以办 到的。 常规的冲压加工法是t 落料一成型一切 ／ er a 边。对不太 复杂 的大 中型冲压件，激光切害 j 基本上能够实现两道工序即： 落料、 切边。 这样不但可 以节省模具，而且可 以使大型冲 床的负荷减少 Z／ 3，这对 我国缺少 大冲床的 情况下是有实 际意义的。如果激光切割同低 熔点合金模具联合使 用，对 生产 大 型冲压 件，则可基本不用钢模，这对产品的更新提 供了更有利更方便的加工手段 ，缩短生产准 备周期，减少相关成本。 从技术上、经济上 考虑，激光切割 较为合理的批量是1000件以下 ，较为合理的 厚度是 4 毫米 以下的钢板。 二 数控激光切割机 加工原理 数控激光切割机是利用具有高功率密度 特点的激光作加工能源，单横模激光束经聚 焦后 ，功率密度 大幅度提升，是因为聚焦后 光斑直径很小 ，由下式可知 】 d= 2． 44告 ， (1) 式中 d 聚焦后光斑直径mm镜焦 距， ^ 波 长10． 6 微 米 ，口激光器 射 出光束直径nlin。 如果透镜焦距采用f = 80r a m ，光束直径D = 20r a m，则d O． 1 r a m。 进而 可 以按 下式求 出功率密度。对 于单模输出其功率密度为 ，透 43 维普资讯