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三维激光切割技术在汽车车身加工的应用

三维激光切割技术在汽车车身加工的应用
三维激光切割技术在汽车车身加工的应用

三维激光切割技术在汽车车身加工的应用

由于板坯厚度变化、冲压模具磨损等一些不可控制的因素,车身冲压件的实际尺寸同设计尺寸之间存在着一些细微的、但却不可预测和控制的误差。而激光加工要求激光束的焦点位置精密控制在冲压件表面,因此,将激光加工引入到汽车车身加工领域的难度是很大的。

1979年,在世界上第一台三维激光切割机问世时,它还只能进行汽车内饰件的切割,而无法加工金属冲压件。1982年,普瑞玛工业公司创造性地将电容式传感器集成到了三维激光切割设备中,使机床可以自动“适应”冲压件弹性变形造成的误差,从而使三维激光切割技术真正成为了汽车车身加工的一种新的精密、灵活的加工手段。

与传统的模具或手工加工不同,激光切割不但具有切缝窄(0.1~0.3mm)、加工精度高(尺寸偏差<0.1mm)、热影响区小的优点,而且切口光滑平整,没有毛刺和飞边,加工后的零件不会对下一道冲压工序中的模具形成任何损坏。激光加工的另一个突出的特点是:它是一种没有切削力的加工方式,在切割过程中零件本身不受力,因此三维激光切割零件的夹具设计和制造非常简单,可以大大节省夹具的成本和缩短制造周期。

由于这些优点,三维激光加工一经推出就马上被汽车设计公司所采用,在样车试制和小批量试生产中发挥了巨大的作用,并逐渐地被广泛应用于模具制造和小批量的变形车及特种车生产等领域。

在传统的试制阶段,冲压件的切边和切孔等工作只能依靠手工完成,一般至少需要两到三道工序,分别完成内框、孔、内轮廓和外轮廓的切割。而内框、内轮廓的切割对于手工操作来讲是极其困难的,在切割过程中出现废品的机率较高,而且手工加工无法保证切割件的重复精度,根本无法满足市场上对产品质量越来越苛刻的要求。此外,每个零件必须手工划线,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要求。

但对于激光加工来说,所有这些问题都不存在:所有的切割(包括孔、槽、内外轮廓等)均可通过数控程序在三维激光切割机上一次完成;无论是加工一件还是一百件,其尺寸均完全相同;加工过程全部自动完成,彻底避免了可能出现的各种人为误操作所导致的废品。最重要的是,激光切割大大提高了零件的生产效率,从开始编程、准备夹具到切割出合格的产品,激光加工只需数小时就可以完成原来人工需要数周甚至数月的工作量。在“时间就是金钱”、“时间就是市场”的今天,开发周期的长短直接影响着产品能否成功占领市场和生产厂商的成败,因此,在试制阶段采用激光切割技术已经越来越成为各主机厂、设计公司和模具公司的唯一选择。

新世纪的新发展

进入21世纪后,在日本、美国及欧洲的汽车工业中,人们越来越关注保持自己在市场中的竞争力尤其是研发能力。小批量生产、订制生产已经成为一种发展方向。这种生产方式融合了手工制造及大批量生产两者的优势,同时避免了手工生产的成本过高以及大批量生产缺乏灵活性的缺点。

在这种条件下就要求激光加工设备的制造商必须不断地对自己的产品进行技术革

新并保持自己产品的竞争力,在设计中不仅要注意满足目前汽车覆盖件加工应用中的需要,而且要为用户今后的发展做好准备,即为小批量生产模式预先提供合理的解决方案。针对最近几年中汽车车身工业用户对设备在以下三个方面的性能改进表现出强烈的需求——更快的加工速度、更大的加工范围(特别是目前非常成功的MPV、SUV、皮卡对这方面需求更加强烈)以及具有灵活性、结构紧凑、操作简明等特点,普瑞玛工业公司专门对其旗舰型三维激光加工机床OPTIMO做了全新的设计。新改进的OTPIMO机床的行程为2500mm×4500mm×920mm,是目前市场上加工范围最大的标准三维激光切割机床之一。它采用龙门框架式结构,全部运动部分均架在空中,整个加工区域全部面向用户开放,具有非常好的可接近性,用户可根据自身产品的情况选择从手工到全自动的多种配置方案。在动态性能方面,OPTIMO也达到了前所未有的水平:其最大定位速度为84m/min,最大加速度为0.5g,同老式激光加工机相比,其加工效率提高了至少一倍。同时,OPTIMO 采用集成式结构设计,不但安装简便迅速,还具备可以快速安装及可以在不同的生产部门之间快速重新定位的功能,就像最新型的车床和磨床一样。

新材料、新工艺更需要激光

随着人们对汽车舒适性和安全性等方面的要求越来越高,逐渐增加车身尺寸、考虑使用四轮驱动技术、增加更多的电子设备等在汽车工业中越来越成为趋势,而所有这些都不可避免地会增加整车的重量,并导致同降低油耗这一目标之间的矛盾,唯一的解决办法就是在不影响性能的同时降低车身自身的重量。这一点可以从目前内高压成型零件(IHU)和高硬质钢材料(温热成型钢)在汽车车身领域的广泛使用得到验证。

内高压成型是通过高压乳化液(水和添加剂)使处于模具内的空心件(主要为管状件)外壁完全紧贴模具而成型。用这种方法生产出的零件成型精确高,重量轻,并可将原来需要焊接的多根管材一次成型完成,减少了焊接次数并提高整体强度,其良好的强度重量比和低生产成本使其在车身和底盘结构中也得到了广泛的应用。由于内高压成型件的形状非常复杂,而且有一定数量的孔和槽要切割,因此采用传统的冲切模具是无法加工的,三维激光切割是目前最佳的解决方案之一。

高硬质钢材料(温热成型钢)具有极高的内部张力(1500MPa/mm2),因此弹性变形非常小,非常适合在汽车车身对强度要求高的部位使用,如保险杠支架、前梁、侧梁、加强筋等位置。而在相同的强度要求下,高硬质钢的重量比正常钢板要轻许多,并可减免很多焊接工序,因此在保证安全的前提下可以有效地降低车身的重量。正是因为这原因,这种材料的零件几乎无法采用传统的冲切模具方式加工,而唯一的解决方式就是三维激光切割。激光焊接有巨大的发展前景

由于激光焊接技术的焊接速度快、焊缝质量高,已经在越来越多的领域取得了成功,当然也包括汽车车身制造领域。激光不等厚板拼焊就是一个成功的例子。所谓不等厚板拼焊,就是将不同材料或不同厚度的板材通过激光焊接成整张板材,然后进行冲压成型,这样生产的零件既可以满足车身结构局部对强度的要求,又可以降低对强度要求不高的局部的材料重量,达到降低整车重量的目的。激光焊接速度快(可达8m/min),焊接后板材的变形非常小,而且焊缝质量非常好,其焊缝的强度甚至超过了母体。

目前最新应用的焊接技术是遥控激光焊接。它是指焊接头在距离焊点500~700mm 的距离进行焊接,以彻底解决焊接过程中工装夹具和焊头之间互相干扰的问题。同时,遥控焊接还具有无与伦比的速度优势:其每个焊点(焊缝)的平均焊接时间仅为0.5s,一台遥控激光焊接单元的工作效率相当于10~20台焊接机器人。由于其在效率和降低投资、减轻维护成本等方面的优异表现,目前这一系统已经在车门、车地板、车身侧围和分装组件等装配线上获得了成功的应用。

先进三维激光加工设备的共同点

21世纪的激光加工设备还应该具有一些新的特点,以符合技术不断进步的要求。首先,先进的三维激光切割机应采用全飞行光路技术,即加工过程中工件和夹具保持静止不动,全部的运动由加工头完成,加工过程不受工件重量、尺寸、占地面积及夹具等方面的限制。因为激光加工本身就是一种没有切削力的加工方式,采用飞行光路技术后,工装夹具只起支撑和定位的作用,而无需考虑工件移动带来的定位和固定等问题,可以大大节省用户工装夹具设计的成本和时间。同时,由于工件静止不动,机床的运动部分几乎没有负载,这大大降低了机床自身的磨损,可以保证设备长期稳定可靠的运行。另外,由于采用了飞行光路技术,机床的占地面积大大减少,并可灵活配置各种自动上下料系统以充分利用设备的效率。

三维激光加工设备另一个关键技术就是其加工头的设计。好的五轴加工头不但应该结构紧凑、设计简洁、具有非常好的接近性,同时它还可以实现连续n×360°(无限制旋转)和120°的摆动,即使是非常复杂的零件表面(如内高压成型件),也可以非常好地接近加工并减少五轴编程的工作量。

当然,成熟的三维激光设备还应通过欧洲CE和美国CDRH安全标准认证,配置有完善的安全防护系统,在加工过程中将加工区域完全封闭,不但可保证操作人员的安全,还可大大提高加工区域内废气抽风除尘系统的工作效率。目前先进的三维激光切割机的各数控轴已全部采用光栅尺全闭环反馈控制,其定位精度和重复定位精度比市场上采用编码器半闭环控制的传统设备提高了一个数量级。

同传统冲压加工相比的成本优势

由于三维激光切割技术在车身试制领域中展现的突出优点,从20世纪90年代初开始,人们开始逐渐考虑将三维激光切割作为切割模具的替代品,直接用于中小批量、变形车、特种车和备件的生产之中。

同传统的模具冲压相比,激光切割最大的劣势是单件加工周期相对比较长。以轿车车门内侧板为例,从拉延成型到完成全部冲切工序,采用模具冲压大约需要6min左右(半自动冲压线),而如果采用激光加工则需要10min左右。但作为柔性加工方式的一种典型代表,激光加工所需的准备时间非常短,通过先进的CAD/CAM软件,从数模转换、加工程序生成到工装夹具准备完成,全部过程只需一天的时间,而准备好同样的全部冲切模具则至少需要两到三个月。三维激光加工另一大突出的优点就是大大降低了产品的生产成本。在零件成型后,所有的冲切工作全部可由激光完成,无需准备昂贵的冲切模具,这将大大提高投资回报率。另外,激光加工全部通过数控程序控制,不但可随时根据需要进行修改,而且一旦需要马上可以切换到其他产品的生产,产品改变所需的成本只是

重新编程和准备工装的费用,这同更换全套模具所需的巨额投资相比,完全可以忽略不计。

因此,对于中小批量规模生产的车型,完全可以考虑用两到三台激光切割机并行工作,替代全部冲切模具的工作,在保证相同生产效率的同时,不但可以为用户节省巨额的模具开发制作成本,而且还可以大大缩短新车上市的时间。这种并行模式所带来的另一个好处是即使一台设备出现了故障,也不会导致整个生产线停机,而只是损失1/3的生产率,大大降低了生产管理风险。最重要的是,一次性购买的激光切割机可以反复用于各种零件的加工,帮助厂家避免了车型改变所带来的投资风险。

激光切割机技术参数...

FIBERBLADE Cutting System 光纤激光切割机 一、Messer激光切割系统介绍 1、机器原理 梅塞尔公司在工业用激光切割机的开发和制造领域已有近40年的经验. 其激光技术得到 了世界范围的认可, 并在许多不同领域得到应用. 划时代的技术发展, 如专利激光切割头, 表明了梅塞尔公司的技术能力. 在此领域为激光加工建立的新标准将为客户带来巨大的利益. 产品系列包括: 2维激光切割系统 3维激光切割系统

激光焊接系统 自动化设备 装料及卸料系统 通过与世界领先的激光器厂商的常年合作, 保证机器与激光的最佳组合. 其大激光功率及用户友好式的CNC数控系统适应高速切割及广泛的生产制造领域. Fiberblade具备良好的动态性能, 在宽广范围内可实现切割与零件重量无关的高精度无挂渣的成品零件. 机器配合编程软件及相应自动套料程序, 可实现快速高效的零件编程, 扩展机器应用. 应用激光束作为工具, 切割速度快, 成品部件割缝窄, 精度高. 可无困难地实现复杂轮廓的切割. 切口边缘光洁、无毛刺, 绝大多数场合下无需后续处理. Fiberblade主要应用领域为金属加工, 特别是碳钢、不锈钢和铝材. 该系统既可应用氧气切割, 也可采用保护气体实现高压切割. 经测试其可切割性后, 该系统可切割金属合金、塑料以及非金属材料机器设计理念除了实现最佳切割结果外, 同样关注环境保护问题. 采用抽烟除尘装置可满足最严格的排放标准. 机器可满足现有安全规程, 满足相关CE标准. 2、功能描述

Fiberblade激光切割机,是一个集最新动力工程,电脑数控和光纤激光器技术的全新技术 发展水平的设计它是市面上最先进的紧凑型中规格工业级光纤激光切割系统;无需激光器 维护的低维修费系统,高效率、低功耗。 机器工作台采用交换式工作台系统,减少上料时间. 该系统交替使用两块台面. 切割一块台面上的板材, 同时另一块台面位于工作区域外. 操作员可取下成品部件并换上新板, 机器同时进行切割. 另一台面上的工件完成后, 由工作区域换出, 新板就位. 板材置于工作台支架上并确定位置后, 切割头随垂直定位轴下降. 传感控制器保证切割头维持正确定位, 可避免板材变形引起的问题. 激光束通过光纤传输到切割头上, 然后由透镜聚焦. 切割头沿工件轮廓移动, 但不与工件接触, 激光束和切割气体通过割嘴聚集到工件上. 横向运动通过溜板滑动定位实现. 纵向运动由车架自行移动实现. 两套同步驱动伺服电机确保设备的高精度, 轴向运动的高加速度, 可变激光功率控制, 可切割如窄条, 尖角等的复杂图形部件. 通过CNC数控系统可自动设定切割参数如气体种类, 气体压力, 激光参数. CNC数控系统内的切割数据及图形数据的分离, 可实现快速变化的工作要求, 并增加机器功能的灵活性, 适用范围更广. 由随动式直接抽风系统, 把切割过程中产生的尘粒抽出, 并经过烟尘过滤后, 达到安全及环境规范的排放要求. 二、标准配置介绍 1、机器构造

我国激光切割技术的发展现状讲解

我国激光切割技术的发展现状 激光切割是激光加工行业中最量要的一项应用技术,由于具有诸多特点,已 广泛地应用于汽车、机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石油和冶金等工业部门。近年来,激光切割技术发展很快,国际上每年都以20%~30%的速度增长。 我国自1985年以来,更以每年25 %以上的速度增长。由于我国激光工业基础较差,激光加工技术的应用尚不普遍,激光加工整体水平与先进国家相比仍有较大差距,相信随着激光加工技术的不断进步,这些障碍和不足会得到解决。激光切割技术必将成为21 世纪不可缺少的重要的钣金加工手段。激光切割加工广阔的应用市场,加上现代科学技术的迅猛发展,使得国内外科技工作者对激光切割加工技术进行不断探入的研究,推动着激光切割技术不断地向前发展。 (1伴随着激光器向大功率发展以及采用高性能的CNC及伺服系统,使用高功率的激光切割可获得高的加工速度,同时减小热影响区和热畸变;所能够切割的材料板厚也格进一步地提高,高功率激光可以通过使用Q 开关或加载脉冲波,从而使低功率激光器产生出高功率激光。 (2根据激光切割工艺参数的影响情况,改进加工工艺,如:增加辅助气体对切割熔渣的吹力;加入造渣剂提高熔体的流动性;增加辅助能源,并改善能量之间的耦合;以及改用吸收率更高的激光切割。 (3激光切割将向高度自动化、智能化方向发展。将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割,研制出高度自动化的多功能激光加工系统。 (4根据加工速度自适应地控制激光功率和激光模式或建立工艺数据库和专家自适应控制系统使得激光切割整机性能普遍提高。以数据库为系统核心,面向通用化CAPP开发工具,对激光切割工艺设计所涉及的各类数据进行分析,建立相适应的数据库结构。

激光切割机工艺手册

第一章 激光切割方法 1.1 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。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。 ——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/cm2~105 W/cm2之间。 1.2 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。 1.3 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。 该加工不能用于,象木材和某些陶瓷等,那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外,这些材料通常要达到更厚的切口。 ——在激光气化切割中,最优光束聚焦取决于材料厚度和光束质量。 ——激光功率和气化热对最优焦点位置只有一定的影响。

2018年全国激光切割机十大品牌

在说全国激光切割机十大排名之前,还要了解的就是在激光行业深圳和武汉一直都是行业领头羊,无论是规模还是技术,这两地的实力都是远超其他区域的。 品牌一:大族激光 深圳大族激光一直都保持着非常强的竞争力,公司实力雄厚,是世界上仅有的几家拥有"紫外激光专利"的公司之一。 品牌二:华工激光 华工科技旗下核心子公司,拥有两个品牌(华工激光和法莱利),华工激光主导产品涵盖全功率系列的激光打标、激光焊接系统、激光切割等激光加工专用设备及等离子切割设备等。 品牌三:瑞尔多激光 公司总部位于武汉光谷,集平面激光切割、激光切管、三维金属非金属激光切割和焊接、激光清洗以及机器人自动折弯机于一体的非标自动化激光设备生产厂家,目前具有多项国际发明专利和国内专利,也是售后服务较为完善的激光企业,全国各地都有驻地办事处。 品牌四:楚天激光 行业领域涉及航天、航空、电子、卫生、冶金、文化等;产品涉及激光焊接、激光打标、激光切割、激光打孔、激光热处理、激光调阻等。也是一家全面激光厂家。 品牌五:团结普瑞玛 位于中国上海,是一家专业生产大功率激光切割、焊接等的公司。在大功率激光切割机方面有优势,但是要知道激光切割机功率增长价格也是几何倍数增长,因此价格相对较高。 品牌六:大汉激光 同样是发展时间短但是实力强劲的激光厂家,集生产、研发、销售的一体,其设备在金属激光切割以及激光雕版方面较为不错。 品牌七:领创激光 领创激光同样是专注于大功率激光加工成套装备的研发、制造和销售,大功率也是实力的体现,但是同前面所说一样,功率高价格也相对较高,是国家级高新技术开发区首批重点引进的高新科技企业。 品牌八:创科源激光 早年在北京,但是为了突破技术瓶颈公司于2008年主体迁入无锡新区专业从事三维激光切割机、平面激光切割机、激光熔覆系统、激光焊接系统的研发与生产,开始南方市场的耕耘。 品牌九:高能激光 只专注于中小功率金属激光切割机的设计与研发,不仅拥有独立自主的研发团队,还具有健全的售后服务团队,并且销量也一直都还不错。 品牌十:金运激光 是以金运激光公司光纤产品线为基础发展起来的,以光纤激光切割机为唯一系列产品的专业生产厂家。唯拓激光拥有一支由光、机、电、软件和工艺专业人员组成的强大研发团队。 激光行业竞争激烈,但是正是因为有着庞大的市场和高强度的竞争压力,才推动着所有的企业不断向更高的水平发展。其实不仅仅是上述十大激光切割机行业领头羊,包括一些普通的厂家都知道行业竞争力大,因此都是开始发展自己的特色,像上面列举的一样,有的专注于小功率、有专注于几千瓦朝上的大功率设备、也有钻研切管的等等。但是真正有实力的都有着霸占市场的野心,无论是激光平面切割还是三维激光切割与焊接,或者是激光打标、清洗等,都有涉及且都有一定的行业硬实力。 总之从目前的2018年激光切割机行业市场来看全国排名靠前的就是这十大企业,在如此大的竞争力下未来是否有所变动就让我们拭目以待吧。

激光切割技术介绍 及 发展 论文

激光切割技术及发展 作者:张莽 学号:200803050503 (红河学院 云南红河哈尼族、彝族自治洲 661100) 摘要:激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中,可大大减少加工时间,降低加工成本,提高工件质量。由于它具备精密制造、柔性切割、异型加工、一次成形、速度快、效率高等优点,所以在工业生产中解决了许多常规方法无法解决的难题。激光能切割大多数金属材料和非金属材料。 关键词:激光切割技术 应用 优缺点 发展现状 Laser Cutting Technology and Development Zhang Mang 200803050503 (The HongHe University of Yunnan HongHe Hani Nationality, Yi Autonomous State 661100) Abstract: Laser cutting technology is widely used in metallic and nonmetallic material processing, can greatly reduce the processing time, reduce the processing cost and improve the quality.Because it has precision manufacturing, flexible cutting, the heterogeneous type processing, once shaping, speed and higher efficiency, so in industrial production in solving many conventional method can not solve the problem. Laser can cut most metal materials and nonmetal materials . Keywords: Laser cutting technology; Application; Advantages and Disadvantages; Development situation 引言 在五、六十年代作为板材下料切割的主要方法中:对于中厚板采用氧乙炔火焰切割;对于薄板采用剪床下料,成形复杂零件大批量的采用冲压,单件的采用振动剪。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。为了减少大型冲压模具的制造周期,又发展了数控步冲与电加工技术。各种切割下料方法都有其有缺点,在工业生产中有一定的适用范围。从二十世纪七十年代以来随着CO 2激光器及数控技术的不断完善和发展,目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。 1 激光切割的原理 在激光束能量作用下(氧助切割机制下,还要加上喷氧气与到达燃点的金属发生放热反应放出的热量),材料表面被迅速加热到几千乃至上万度(℃)而熔化或气化,随着气化物逸出和熔融物体被辅助高压气体(氧气或氮气等惰性气体)吹走,切缝便产生了[1]。脉冲激光适用于金属材料, 连续激光适用于非金属材料,后者是激光切割技术的重要应用领域。与计算机控制的自动设备结合,激光束具有无限的仿形切割能力,切割轨迹修改方便通过预先在计算机内设计, 进行众多复杂零件整张板排料,可实现多零件同时切割, 节省材料[2]。

激光切割加工工艺与传统加工工艺的区别

激光切割加工工艺与传统加工工艺的区别 随着钣金加工工艺的飞速发展,加工工艺也是日新月异,给钣金加工带来了许多革命性的理念。作为传统的钣金切割设备,主要有: 1、数控剪床 2、冲床 3、火焰切割 4、等离子切割 5、高压水切割 这些设备在市场上占有相当大的市场份额,一则他们熟为人知,二则价格便宜,虽然他们相对于激光切割等现代工艺来说劣势非常 明显,但他们也各自有自己独特的优势。 数控剪床由于其主要是直线裁剪,虽然能一刀剪长达4米的板材,但它只能用在只需要直线切割的钣金加工上。一般用在板材开平后 裁剪等仅仅需要直线切割的行业中。 冲床在曲线加工上有了更多的灵活性,一台冲床中可以有一套或多套方、圆或其他特殊要求的冲头,可以一次加工出一些特定的钣 金工件,最常见的就是机箱机柜行业,他们要求的加工工艺主要是 直线、方孔、圆孔之类的切割,图案相对简单固定。他们主要面对 的是2mm以下的碳钢板,幅面一般在2.5m×1.25m。厚度在1.5mm 以上的不锈钢由于材质粘度太大比较费模具,一般是不使用冲床的。其优点是对简单图形和薄板加工速度快,缺点是冲厚钢板时能力有限,即使能冲也是工件表面有塌陷,费模具,模具开发周期长,费 用高,柔性化程度不够高。国外超过2mm以上的钢板切割加工一般 都使用更现代的激光切割,而不使用冲床,一则厚钢板冲剪时表面 质量不高,二则冲厚钢板需要更大吨位的冲床,浪费资源,三则冲 厚钢板时噪音太大,不利于环保。

火焰切割作为最初的传统的切割方式由于其投资低,过去对加工质量要求不高,要求太高时再加一道机加工的工序可以解决,市场保有量非常大。现在它主要用来切割超过40mm的厚钢板。它的缺点是切割时热变形太大,割缝太宽,浪费材料,再者加工速度太慢,只适合粗加工。 等离子切割和精细等离子切割跟火焰切割类似,热影响区太大,精度却比火焰切割大许多,速度也有数量级的飞跃,成为了中板加工的主力军。国内顶级的数控精细等离子切割机的实际切割精度的上线已经达到了激光切割的下限,在切割22mm碳钢板时达到了2米多每分钟的速度,且切割端面光滑平整,斜度最好的可控制在1.5度之内,缺点是在切割薄钢板时热变形太大,斜度也较大,在精度要求高时无能为力,消耗品较为昂贵。 高压水切割是利用高速水射流中掺杂金刚砂实行对钣金的切割,它对材质几乎没有限制,切割的厚度也几乎可达100mm以上,对陶瓷、玻璃等用热切割时容易爆裂的材质也可以切割,铜、铝等对激光高反射材料水刀是可以切割的,而激光切割却有较大的障碍。水切割的缺点是加工速度太慢,太脏,不环保,消耗品也较高。 激光切割是钣金加工的一次工艺革命,是钣金加工中的“加工中心”。激光切割柔性化程度高,切割速度快,生产效率高,产品生产周期短,为客户赢得了广泛的市场。激光切割无切削力,加工无变形;无刀具磨损,材料适应性好;不管是简单还是复杂零件,都可以用激光一次精密快速成形切割;其切缝窄,切割质量好、自动化程度高,操作简便,劳动强度低,没有污染;可实现切割自动排样、套料,提高了材料利用率,生产成本低,经济效益好。该技术的有效生命期长,目前在国外超构2毫米的板材大都采用激光切割,许多国外的专家一致认为今后30-40年是激光加工技术发展的黄金时期(是钣金加工发展的方向)。 切割精度是判断数控激光切割机质量好坏的第一要素。影响数控激光切割机的切割精度的四大因素: 1.激光发生器的激光凝聚的大小。聚集之后如果光斑非常小,则切割精度非常高,要是切割之后的缝隙也非常小。则说明激光切割

三维激光切割加工

三维激光切割加工 性能参数 耗电耗材: 系统耗电:<8KW(根据选配激光器功率大小而异) 零星耗材:<0.5元/小时(包括高功率激光器水冷系统的滤芯、切割头气嘴和切割头保护镜片) 吹气费用:<6元/小时(以用纯氧辅助切割2MM内碳钢为例) 三维切割系统的技术优势: 1.因为采用了业内最高精度的史陶比尔机械手,本体较轻,切割速度快,在小弧度的精细切割和大边的高速切割方面具有明显优势,实际切割速度可以达到18米/分钟而无抖动,综合加工效率是其他品牌机械手组合的两倍,性价比高,还可以节约一组的耗材和人工,后期可以少追加设备也能满足产能要求。还可24小时持续工作。一次性投入相对较少,在一个很短的折旧期内(两班8小时工作制),史陶比尔机器人激光解决方案就可回收投资。同时能耗少,体积小,维护需求低。 2.切割精度高。采用史陶比尔专利齿轮减速系统JCS和JCM,独一无二的驱动技术,确保了无可匹敌的轨迹控制精度和速度。即使是要求极高的小圆,或复杂立体几.何图形的加工,也可精确和快速完成,从而提升您的产品品质。系统重复定位精度高达±0.05M,完全可以满足钣金件行业的精度需求。可切割直径小至2MM的小圆,切割效果圆滑美观,目测无形变和毛刺。 3.切割幅面大,实际死角小。选配臂长2.01米的机械手,除了实现直径达3米的半球形三维加工区域外,还可实现较大的二维平面切割,配合我公司配套生产的可移动工作台2.5mX5m(2m 的运动行程),可实现2mX5m的二维平面切割。 4. 根据实际需要选配离线编程软件,可读取UG,SOLIDWORK等三维作图软件导出的 vda,igs,x_t,sldprt,prt,stp,ipt,par等格式的数模,修改后直接生成切割轨迹,代替人工示教,简单易用。 5. 工业控制理念,模块化设计,全系统的防护等级为IP55,机械手防护等级更是高达IP65,系统集成度高,故障少,抗冲击振动,抗灰尘,无须光学调整或维护,真正适合于工业加工领域的应用用于恶劣的激光环境。结构坚固,动态性更佳。而其他同类产品为简单集成,设备的稳定性较差。 6.系统的工艺性和易用性较好。简单而功能强大的史陶比尔激光专用标准软件LasMAN基于Windows操作系统,用户界面简单友好,集成了机器人运动控制、激光控制、数据处理和产品管理等功能。友好的人机界面,模块化的设计,使得操作者仅需经过简单的培训即可达到系统产能最大化,同时也易于集成。这就大大降低了对操作工人的要求,降低了对工人的管理难度。

三维激光切割系统

三维激光切割系统 系统选型: 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,可达直径3米的半球形加工区域。 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,有3、5、7英寸可供选配。6mm以下薄板切割可选5英寸的中焦距切割头,6mm 以上中厚板切割一般选用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。 三维光纤激光切割机器人的技术优势 (1)三维切割系统的优势 第一,切割速度快,为同类产品的两倍。 第二,切割精度高。系统重复定位精度高达±100um。 第三,可切割<φ2mm的小圆,切割效果圆滑美观,目测无形变和毛刺。单个小圆切割时间可控制在2s 内。 第四,选配臂长2.01m的机械手,除了实现直径达3m的半球形三维加工区域外,还可实现3m×1.5m 的二维平面切割。 第五,根据实际需要选配离线编程软件,可读取UG、SolidWork等三维软件导出格式的数模,修改后直接生成切割轨迹,代替人工示教,简单易用。 (2)采用IPG光纤激光器和激光电源激光器性能稳定,可使产品整体质量得到安全保障。光纤激光器具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点,同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势。 (3)采用美国进口激光切割头配置美国进口的激光切割头,通过机械手编程控制,保持最佳的焦距,确保最佳的切割效果,避免了材料不平整时,焦距变化问题引起的材料报废。 (4)机械手控制系统采用机械人操控系统,可提供适合每一种零部件的全方位机器人生产解决方案。具有可靠性强、速度快、精度高、功率大、坚固耐用、通用性等特点。

2018年全国激光切割机十大品牌

不得不说激光切割机近几年的发展势头确实迅猛,全国也是涌现出不少的大型激光切割机的厂家,很多人在购买激光切割机但又对这一行业不了解时难免出现选择方面的困扰。有需要平面板材切割的、有需要做三维汽车内饰件或者是三维厨具加工的、还有需要专业切割管材的,总之不同的行业对于激光切割的要求都不尽相同。但是在选购的时候大部分人都还是相信品牌效应,那么在激光切割技术已经成熟的今天,有哪些优秀的激光切割机厂家呢。今天我们就来一起看一下2018年全国激光切割机十大品牌。 在说全国激光切割机十大排名之前,还要了解的就是在激光行业深圳和武汉一直都是行业领头羊,无论是规模还是技术,这两地的实力都是远超其他区域的。 品牌一:大族激光 深圳大族激光一直都保持着非常强的竞争力,公司实力雄厚,是世界上仅有的几家拥有"紫外激光专利"的公司之一。 品牌二:华工激光 华工科技旗下核心子公司,拥有两个品牌(华工激光和法莱利),华工激光主导产品涵盖全功率系列的激光打标、激光焊接系统、激光切割等激光加工专用设备及等离子切割设备等。 品牌三:瑞尔多激光 公司总部位于武汉光谷,集平面激光切割、激光切管、三维金属非金属激光切割和焊接、激光清洗以及机器人自动折弯机于一体的非标自动化激光设备生产厂家,目前具有多项国际发明专利和国内专利,也是售后服务较为完善的激光企业,全国各地都有驻地办事处。 品牌四:楚天激光 行业领域涉及航天、航空、电子、卫生、冶金、文化等;产品涉及激光焊接、激光打标、激光切割、激光打孔、激光热处理、激光调阻等。也是一家全面激光厂家。 品牌五:团结普瑞玛 位于中国上海,是一家专业生产大功率激光切割、焊接等的公司。在大功率激光切割机方面有优势,但是要知道激光切割机功率增长价格也是几何倍数增长,因此价格相对较高。 品牌六:大汉激光 同样是发展时间短但是实力强劲的激光厂家,集生产、研发、销售的一体,其设备在金属激光切割以及激光雕版方面较为不错。 品牌七:领创激光 领创激光同样是专注于大功率激光加工成套装备的研发、制造和销售,大功率也是实力的体现,但是同前面所说一样,功率高价格也相对较高,是国家级高新技术开发区首批重点引进的高新科技企业。 品牌八:创科源激光 早年在北京,但是为了突破技术瓶颈公司于2008年主体迁入无锡新区专业从事三维激光切割机、平面激光切割机、激光熔覆系统、激光焊接系统的研发与生产,开始南方市场的耕耘。 品牌九:高能激光 只专注于中小功率金属激光切割机的设计与研发,不仅拥有独立自主的研发团队,还具有健全的售后服务团队,并且销量也一直都还不错。 品牌十:金运激光 是以金运激光公司光纤产品线为基础发展起来的,以光纤激光切割机为唯一系列产品的专业生产厂家。唯拓激光拥有一支由光、机、电、软件和工艺专业人员组成的强大研发团队。

激光切割基础知识

激光切割加工基础知识 第一部分 激光切割的原理和功能 一、激光切割的原理 激光切割是由电子放电作为供给能源,通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割。 激光切割的过程:在数控程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件。 图1:激光切割示意图 二、机床结构 SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛(PRIMA )工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机,加工板材尺寸为1500×4000毫米,配有交换工作台。 (一) 该机型的主要特点如下: ● 悬臂式开式结构,可从三个方向上下料,人机接近性极好,可放置超长超宽的 板材。 ● 可移动式切割工作台与主机分离,柔性大。可加装焊接、切管等功能。 ● 精密传动部件不在切割区域内,防护容易,也不会由于工作台及床身切割热变 形影响机床的精度。 ● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差,避免了横梁的扭动,使得光路稳 定,切割精度提高。 ● 配有高速的Z 轴系统,同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等,大 大提高了加工效率。 ● 新型的PM —400V2.0智能化编程软件,具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高 效穿孔、尖角处理等功能。 ● 具有先进的多腔分室除尘系统,比单纯的抽风系统除尘效果更高。 1—激光器;2—激光束;3—全反射棱镜;4—聚焦物镜;5—工件;6—工作台

激光切割加工基础知识

激光切割基础知识 第一部分 激光切割的原理和功能 一、激光切割的原理 激光切割是由电子放电作为供给能源,通过 He 、N 2、CO 2 等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割。 激光切割的过程:在数控程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件。 图1:激光切割示意图 二、机床结构 SLCF-X15×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛(PRIMA )工业公司的主导机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机,加工板材尺寸为1500×4000毫米,配有交换工作台。 (一) 该机型的主要特点如下: ● 悬臂式开式结构,可从三个方向上下料,人机接近性极好,可放置超长超宽的 板材。 ● 可移动式切割工作台与主机分离,柔性大。可加装焊接、切管等功能。 ● 精密传动部件不在切割区域内,防护容易,也不会由于工作台及床身切割热变 形影响机床的精度。 ● 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差,避免了横梁的扭动,使得光路稳 定,切割精度提高。 ● 配有高速的Z 轴系统,同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等,大 大提高了加工效率。 1234561—激光器;2—激光束;3—全反射棱镜;4—聚焦物镜;5—工件;6—工作台

●新型的PM—400V2.0智能化编程软件,具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高 效穿孔、尖角处理等功能。 ●具有先进的多腔分室除尘系统,比单纯的抽风系统除尘效果更高。 (二)机床的结构主要由以下几部分组成: 1、床身 全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具,通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。机床底部分成几个排气腔室,当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出。通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内。 2、工作台 移动式切割工作台与主机分离,柔性大,可加装焊接、切管等功能。配有两张1.5米×4米的工作台可供交换使用,当一个工作台在进行切割加工的同时,另一张工作台可以同时进行上下料操作,有效提高工作效率。两个工作台可通过编程或按钮自动交换。 工作台下方配有小车收集装置,切割的小料及金属粉末会集中收集在小车中。 3、切割头 是光路的最后器件,其内置的透镜将激光光束聚焦,标准切割头焦距有 5 英寸和 7.5 英寸(主要用于割厚板)两种。良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关,本机切割头使用德国PRECITEC公司生产的非接触式电容传感头,在切割过程中可实现自动跟踪与修正工件表面与喷嘴的间距,调整激光焦距与板材的相对位置,以消除因被切割板材的不平整对切割材料造成的影响。自动找准材料的摆放位置(红光指示器)。 4、控制系统 控制系统包括数控系统(集成可编程序控制器PLC)、电控柜及操作台。PMC-1200数控系统由32位CPU控制单元、数字伺服单元、数字伺服电机、电缆等组成,采用全中文才做界面,10.4"彩色液晶显示器,能实现机外编程计算机与机床的控制系统进行数据传输通讯(具有232接口),具有加速、突变限制;具有图形显示功能,可对激光器的各种状态进行在线和动态控制功能。 5、激光控制柜 控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式。 6、激光器 采用原装进口德国ROFIN公司SLAB3000W型激光发生器,是目前世界先进的RF 激励板式放电的二氧化碳激光器。其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体。 7、冷却设备 冷却激光器、激光气体和光路系统。 8、除尘装置 内置管道及风机,改善了工作环境。切割区域内装有大通径除尘管道及大全压的离心式除尘风机,加之全封闭的机床床身及分段除尘装置,具有较好的除尘效果。 9、供气系统 包括气源、过滤装置和管路。气源含瓶装气和压缩空气(空气压缩机、冷干机)。

激光切割机工艺手册

第一章激光切割方法 1.1 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。 ——激光熔化切割可以得到比气化切割更高的切割速度。气化所需的能量通常高于把材料熔化所需的能量。在激光熔化切割中,激光光束只被部分吸收。 ——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/cm2~105 W/cm2之间。 1.2 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。 1.3 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。 该加工不能用于,象木材和某些陶瓷等,那些没有熔化状态因而不太可能让材料蒸气再凝结的材料。另外,这些材料通常要达到更厚的切口。

三维激光切割的应用和研究

三维激光切割的应用和研究 1 引言 由于CO2激光器和Nd:YAG激光器能产生很高的平均功率和能量,20世纪70年代激光技术开始应用于材料切割领域。1979年,第一台五轴CO2激光切割机在Prima工业公司建成,用于轿车内部塑料元件加工。随着激光配套设备(导光系统、调焦系统等)的不断完善,三维激光切割技术从20世纪80年代起在国外开始了大规模应用。我国对二维激光切割技术的研究较早,但由于种种原因,三维切割技术无论理论研究还是实际应用,都远落后于发达国家,亟需走从国外引进技术和自主研发相结合之道路来改变这一现状。 2 三维激光切割机设备结构 三维表面的切割一般需要五轴。作为一种非接触的光加工,激光切割质量受到诸多因素影响,就设备硬件操作而言,主要包括光束传输、喷嘴类型、辅助气体种类和压力、光束聚焦、光束偏移和进给速度等。 2.1 激光切割设备分类 通用的激光加工机可以大概分为龙门式激光加工机床和激光加工机器人,如图1所示。一般来讲,前者工作空间大、加工速度快、加工精度高,但允许加工工件的质量和尺寸较小,接近加工区的能力较差;相比之下,后者虽然加工速度和加工精度不及前者,但可允许加工的工件质量和尺寸较大,接近加工区的能力也比前者强。近年,随着大型龙门式机床的出现,其能加工的工件大小可达 4.5m×2.5m×1m(见表1)以上;机器人由于其低廉的价格和高柔性,并可使用光纤传输YAG激光进行加工,其应用前景也被看好。

图1 激光加工机 表1上海团结普瑞玛Pratico型和NTC TLM_914的精度比较 2.2 激光切割头及其位姿的实现 三维切割要求喷嘴所产生的流场在工件表面的切割压力比较稳定,靠近焦点位置的气体流场不产生激波。使用较多的是超音速拉菲尔喷嘴,但其内部结构复杂,加工较为困难。图2为两种典型的五轴激光加工机床的切割头,图2(a)所示的偏置型切割头只采用了两块反射镜,结构紧凑、尺寸精巧,其喷嘴可以实现大于±90°的旋转(垂直水平面为0°),适合有高差和纵深的工件加工。图2(b)为一点指向型激光切割头,这种切割头的特点是无论A轴、C轴(或B轴、C轴)怎么变化,喷嘴指向工件表面的位置始终不变,这使得工作变得较为容易,在材料表面的加工基本无

三维激光切割系统

三维激光切割系统 三维光纤激光切割系统的特点: 1)采用进口光纤激光器,电-光转化效率高,节省运行成本,生产效率高; 2)采用智能化激光切割机控制系统,具有质量在线检测功能和自适应补偿; 3)配置进口关节臂机械手,可实现三维任意角度切割; 4)配置进口激光切割头,反应灵敏、准确,自适应补偿距离,防碰撞; 5)第七轴联动工作台,可以满足大尺寸工件切割; 6)自主开发了冲压件切割线优化系统,可以根据工件变形情况自动优化切割线,提高离线编程切割的冲压件精度。 三维激光切割机 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,耗材耗电总费用控制在每小时20元内,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。而采用工业机器人切割效率高,相当于传动五轴激光切割机床切割速度的两倍,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,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,方便与工业机器连接,实现柔性加工。 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,大大缩短了工艺流程,降低了人工成本和投入,也提高了产品档次和产品附加值。LasMAN专用激光软件的使用,支持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。 三维切割系统的技术优势: 1.因为采用了业内最高精度的史陶比尔机械手,本体较轻,切割速度快,在小弧度的精细切割和大边的高速切割方面具有明显优势,实际切割速度可以达到18米/分钟而无抖动,综合加工效率是其他品牌机械手组合的两倍,性价比高,还可以节约一组的耗材和人工,后期可以少追加设备也能满足产能要求。还可24小时持续工作。一次性投入相对较少,在一个很短的折旧期内(两班8小时工作制),史陶比尔机器人激光解决方案就可回收投资。同时能耗少,体积小,维护需求低。 2.切割精度高。采用史陶比尔专利齿轮减速系统JCS和JCM,独一无二的驱动技术,确保了无可匹敌的轨迹控制精度和速度。即使是要求极高的小圆,或复杂立体几.何图形的加工,也可精确和快速完成,从而提升您的产品品质。系统重复定位精度高达±0.05M,完全可以满足钣金件行业的精度需求。可切割直径小至2MM的小圆,切割效果圆滑美观,目测无形变和毛刺。

激光切割机厂家排名

激光切割机厂家排名 1.概述 三维光纤激光切割机是由专用光纤激光切割头、高精度电容式跟踪系统、光纤激光器以及工业机器人系统组成,对不同厚度的金属板材进行多角度、多方位柔性切割的先进设备。三维机器人激光切割机设备广泛应用于金属加工、机械制造及汽车零部件制造等对3D工件有加工需求的生产中。 2.三维光纤激光切割机器人 (1)三维激光切割原理激光通过激光器产生后,由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的熔化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工目的。 (2)光纤的选择根据金属板材的厚度不同,选用不同的光纤激光器功率,三维切割光纤激光器的功率一般分200W、300W、400W、500W与1000W等多种规格;对不同功率的激光器配备不同的冷却系统,以保障激光器的正常工作。同时要根据机械臂的工作半径和加工工件的大小选定合适长度的操作光纤传输激光,以满足客户切割要求。 (3)辅助气体的要求三维光纤激光切割机采用的辅助气体是99.99%的氧气,这样对切割的精度、速度和切割的断面效果有很大的帮助。 3.三维光纤激光切割机器人的特点 (1)柔性高尤其适合小批量的三维钣金切割。 其高柔性主要表现在两个方面: 第一,对材料的适应性强,激光切割机通过数控程序基本可以切割任意板材。 第二,加工路径由程序控制,如果加工对象发生变化,只须修改程序即可,这一点在零件修边、切孔时体现得尤为明显。由于修边模、冲孔模对其他不同零件的加工无能为力,而且模具的成本高,所以目前三维激光切割有取代修边模、冲孔模的趋势。一般来说,三维机械加工的夹具设计及其使用比较复杂,但激光加工时对被加工板材不施加机械加工力,这使得夹具制作变得很简单。此外,一台激光设备如果配套不同的硬件和软件,就可以实现多种功能。 总之,在实际生产中,三维激光切割在提高产品质量、生产效率,缩短产品开发周期、降低劳动强度、节省原材料等方面优势明显。因此,尽管设备成本高、一次性投资大,国内还是有很多汽车、飞机生产厂家购进了三维激光加工机,部分高校也购进了相应设备进行科研,三维激光技术势必在我国制造业中发挥着越来越大的作用。 (2)光纤激光切割机器人优缺点第一,用工业机器人代替五轴机床,两者都能进行空间轨迹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±100μm,但这完全可以满足汽车钣金覆盖件和底盘行业的精度要求;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,减少了系统的占地面积。

激光切割加工基础知识.docx

实用标准 激光切割基础知识 第一部分激光切割的原理和功能 一、激光切割的原理 激光切割是由电子放电作为供给能源,通过 He 、N 2、CO 2等混合气体为激 发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割。 激光切割的过程:在数控程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模 式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化; 同时 , 喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机 驱动下,切割1头按照预定路线运2动,从而切3割出各种形状的工件。 4 5 61—激光器;2—激光束; 3—全反射棱镜;4—聚焦物镜; 5—工件;6—工作台 图 1 :激光切割示意图 二、机床结构 SLCF-X15 ×40F 数控激光切割机是意大利普瑞玛(PRIMA )工业公司的主导 机型——悬臂式飞行光路结构的激光切割机,加工板材尺寸为1500 ×4000 毫米, 配有交换工作台。 (一)该机型的主要特点如下: 悬臂式开式结构,可从三个方向上下料,人机接近性极好,可放置超长超宽的 板材。 可移动式切割工作台与主机分离,柔性大。可加装焊接、切管等功能。 精密传动部件不在切割区域内,防护容易,也不会由于工作台及床身切割热变 形影响机床的精度。 从根本上消除了电器双边同步锁产生的误差,避免了横梁的扭动,使得光路稳 定,切割精度提高。 配有高速的 Z轴系统,同时可通过数控系统控制辅助气体的压力、流量等,大

高效穿孔、尖角处理等功能。 具有先进的多腔分室除尘系统,比单纯的抽风系统除尘效果更高。 (二)机床的结构主要由以下几部分组成: 1、床身 全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁、切割头支架和切割头工具,通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动。机床底部分成几个 排气腔室,当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出。通过支架 隔架,小工件和料渣落在废物箱内。 2、工作台 移动式切割工作台与主机分离,柔性大,可加装焊接、切管等功能。配有两 张1.5 米×4米的工作台可供交换使用,当一个工作台在进行切割加工的同时, 另一张工作台可以同时进行上下料操作,有效提高工作效率。两个工作台可通过 编程或按钮自动交换。 工作台下方配有小车收集装置,切割的小料及金属粉末会集中收集在小车中。 3 、切割头 是光路的最后器件,其内置的透镜将激光光束聚焦,标准切割头焦距有 5 英寸和 7.5 英寸 (主要用于割厚板 )两种。良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关,本机切割头使用德国 PRECITEC公司生产的非接触式电容传感头,在切割过程中可实现自动跟踪与修正工件表面与喷嘴的间距,调整激光焦距与板材的相对位置,以消除因被切割板材的不平整对切割材料造成的影响。自动找准材料的摆 放位置(红光指示器)。 4 、控制系统 控制系统包括数控系统(集成可编程序控制器 PLC)、电控柜及操作台。 PMC-1200 数控系统由 32 位 CPU控制单元、数字伺服单元、数字伺服电机、电缆等组成,采用全中文才做界面, 10.4" 彩色液晶显示器,能实现机外编程计算机与 机床的控制系统进行数据传输通讯(具有 232 接口),具有加速、突变限制;具 有图形显示功能,可对激光器的各种状态进行在线和动态控制功能。 5、激光控制柜 控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的 运行模式。 6、激光器 采用原装进口德国 ROFIN 公司 SLAB3000W 型激光发生器,是目前世界先进 的RF激励板式放电的二氧化碳激光器。其心脏是谐振腔 , 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体。 7、冷却设备 冷却激光器、激光气体和光路系统。 8、除尘装置 内置管道及风机,改善了工作环境。切割区域内装有大通径除尘管道及大全 压的离心式除尘风机,加之全封闭的机床床身及分段除尘装置,具有较好的除尘 效果。 9、供气系统 包括气源、过滤装置和管路。气源含瓶装气和压缩空气(空气压缩机、冷干机)。

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