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掌握了这几条激光切割技术,受用终身

发布日期:2021-01-27      点击:

1.蛙跳

 

蛙跳是昆山激光切割机的空程方式。如下图所示,切割完孔1,接着要切割孔2。切割头要从点A移动到点B。当然,移动过程中要关闭激光。从点A到点B之间的运动过程,机器“空”跑,称为空程。

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早期的激光切割机的空程如下图所示,切割头要次第完成三个动作:上升(到足够安全的高度)、平动(到达点B的上方)、下降。


压缩空程时间,可提高机器的效率。如果将次第完成的三个动作,变为“同时”完成,可缩短空程时间:切割头从点A开始向点B移动时,即同时上升;接近点B时,同时下降。如下图所示。

切割头空程运动的轨迹,犹如青蛙跳跃所画出的一条弧线。

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在激光切割机的发展过程中,蛙跳算得上一个突出的技术进步。蛙跳动作,只占用了从点A到点B平动的时间,省却了上升、下降的时间。青蛙一跳,捕捉到食物;激光切割机的蛙跳,“捕捉”到的是高效率。如果激光切割机现在还不具备蛙跳功能,恐怕就不入流了。

2.自动调焦

 

切割不同材料时,要求激光束的焦点落在工件截面的不同位置。如下图所示。


因此,就需要调整焦点的位置(调焦)。早期的激光切割机,一般采用手动调焦方式;当下,许多厂商的机器都实现了自动调焦。

可能有人会说,改变切割头的高度就好了,切割头升高,焦点位置就高,切割头降低,焦点位置就低。没有这么简单。

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如下图所示,切割头底部为喷嘴。在切割过程中,喷嘴与工件之间的距离(喷嘴高度)约0.5~1.5mm,不妨看作是一个固定值,即喷嘴高度不变,所以不能通过升降切割头来调焦(否则无法完成切割加工)。

聚焦镜的焦距是不可改变的,所以也不能指望通过改变焦距来调焦。如果改变聚焦镜的位置,则可改变焦点位置:聚焦镜下降,则焦点下降,聚焦镜上升,则焦点上升。——这确是调焦的一种方式。采用一个电机驱动聚焦镜作上下运动,可以实现自动调焦。

另一种自动调焦的方法是:在光束进入聚焦镜之前,置一变曲率反射镜(或称可调镜),通过改变反射镜的曲率,改变反射光束的发散角度,从而改变焦点位置。如下图所示。


有了自动调焦功能,可显著提高激光切割机的加工效率:厚板穿孔时间大幅缩减;加工不同材质、不同厚度的工件,机器可自动将焦点快速调整到最合适的位置。

 

3.自动寻边

如下图所示,当板料放到工作台上时,如果歪斜,切割时可能造成浪费。如果能够感知板料的倾斜角度和原点,则可调整切割加工程序,以适合板料的角度和位置,从而避免浪费。自动寻边功能应运而生。


启动自动寻边功能后,切割头从P点出发,自动测得板料两垂直边上的3点:P1、P2、P3,并据此自动计算出板料的倾斜角度A,以及板料的原点。

借助自动寻边功能,省却了早先调整工件的时间——在切割工作台上调整(移动)重达数百公斤的工件不是件易事,提升了机器的效率。

一台技术先进功能强大的高功率激光切割机,是光、机、电一体化的复杂系统。细微之处,往往隐藏奥妙。让我们一起来窥探其奥妙。

4.集中穿孔

集中穿孔,也称预穿孔,是一种加工的工艺,并非机器本身的功能。激光切割较厚板材时,每一轮廓的切割加工都要经历两个阶段:1.穿孔、2.切割。

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常规加工工艺(A点穿孔→切割轮廓1→B点穿孔→切割轮廓2→……),所谓集中穿孔,就是将整张板上的所有穿孔过程提前集中执行,然后回头再执行切割过程。


     集中穿孔加工工艺(完成所有轮廓的穿孔→回到起点→切割所有轮廓),与常规加工工艺相比,集中穿孔时,机器的运行轨迹总长是增加了的。那为什么还要采用集中穿孔呢?

集中穿孔可避免过烧。厚板穿孔过程中,在穿孔点周围形成热量聚集,如紧接着切割,就会出现过烧现象。采用集中穿孔工艺方式,完成所有穿孔、返回起点再切割时,由于有充分的时间散热,就避免了过烧现象。