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钣金加工激光切割的工艺过程及其参数分析
激光切割的工艺过程及其参数分析
1激光设备
激光设备采用trumpf公司激光冲裁复合加工中心。
2激光束参数
激光系统一般由激光器、激光传输系统、控制系统、运动系统、传感与检测系统组成,其核心为激光器。
激光器为co2气体脉冲式激光器。光束横截面上光强分布接近高斯分布.具有极好的光束质量,主要性能指标如下:
激光波长:10.6μm
脉冲功率:2.4kw:脉冲宽度:约10ms
功率密度:10000000w/cm2
激光发散角:1mrad
激光功率稳定度:2%
激光束焦点直径:φ0.15~φ0.30
经实践验证,激光冲裁复合加工中心co2激光切割加工δ0.5mm,δ6mm板材的工艺特点及相关参数是:
(1)切口宽度窄(一般为0.15~0.30mm)、精度高(一般孔中心距误差为0.01~0.05mm,轮廓尺寸误差为0.05~0.2mm)、切口表面粗糙度好(一般rz为1.6~6.4μm),切缝一般不需要再加工即可焊接。由图2可以看出切缝粗糙度与料厚成正比。
(2)采用2kw激光功率,δ6mm厚不锈钢的切割速度为1.2m/min:δ2mm厚不锈钢的切割速度为3.6m/min,热影响区微小,变形极小。以上优点足以证明:co2激光切割成为发展迅速的一种先进加工方法。
可以看出材料的较大切割速度与料厚成反比。
常见材料的较大切割速度与料厚的关系
3工艺过程及工艺参数
3.1数控编制切割工艺
用trumpf公司激光冲裁复合加工中心附带的tops300工艺编程软件进行数控编程,同时完成材料的下料尺寸计算、排样、工艺参数设定。过程如下:
(1)绘图及图形类型的转换(要求零件外轮廓闭合);
(2)确定材料、尺寸和零件排样;
(3)使用激光切割:圆角工艺(获得锐边倒钝)或回路工艺(获得锐角);自动载入气体类型、切割速度,并设置退料;
(4)加工顺序优化,生成数控加工程序,传输程序;