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激光切割机的工艺控制参数

 激光切割机系统一般由激光发生器、(外)光束传输组件、工作台(机床)、微机数控柜、冷却器和计算机(硬件和软件)等部分组成。

1、激光发生器。

对于激光切割的用途而言,除了少数场合采用YAG固体激光器外,绝大部分采用电-光转换效率较高并能输出较高功率的CO2气体激光器。由于激光切割对光束质量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。

2、数控切割机床。

由三部分组成,即工作台(一般为精密机床)、光束传输系统(有时称外光路,即激光器发出的光束到达工件前整个光程内光束的传输光学、机械构件)和微机数控系统。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,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、五轴机。

工业生产中有时遇到需要切割三维立体构件的问题,而一般的二轴、三轴激光切割机只能切割二维平面工件,这就需要装备有机械手的切割机,即五轴机。

4、激光冲切机。

多年来,国外发展了综合激光切割和机械冲孔技术的激光冲切机,这种机械对复杂形状的工件用机械方法模冲出内孔,然后用激光切割方法切出外缘和需要长距离切割的线条。

工件在切割前,对其进行激光切割的可行性以及切割过程中可能出现的问题要预先予以考虑。比如,此类材料可否进行激光切割?其切割的难点在哪里?是否需要对样品进行试割?如何达到切割的质量和精度的要求?工件切割的基准起始点放在哪里?等等。

影响激光切割质量的因素很多,激光切割的一个重要优点在于可以对过程中的主要因素实施高度控制,使切割出的工件充分满足客户的要求,并且重复性很好。这些主要因素由切割速度、焦点位置、辅助气体压力、激光输出功率等工艺参数构成。

除了以上4个最重要的变量以外,可能对切割质量产生影响的因素还包括光束参数(模式和功率、激光束的偏振、激光束的聚焦、脉冲波光束)和工件特性(材料表面反射率、材料表面状态),以及割炬和喷嘴、外光路系统、工件固定等其他因素。

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