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激光切割技术在钣金加工中的应用
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激光切割技术在钣金加工中的应用

作者:小编    发布时间:2021-09-02 09:56:17     浏览次数 :


        今天给大家介绍激光切割技术在板金加工中的应用历程 ,并通过对先后引进的激光切割设备加工过程及性能的对比 ,阐述了激光切割技术的进步。根据激光切割技术在实际生产中的应用情况 , 从激光切割技术的加工范围、加工精度等级及加工成本等方面 。

        激光切割机所加工零件的图纸 ,首先通过计算机 CAD 系统进行输入后 ,由 CAM 系统对多种要加工的零件 ,根据其外形尺寸、加工数量等情况进行优化套材排样 ,确定激光切割加工最佳路线顺序 ,并自动生成程序 ,至此 ,工艺准备工作全部完成。随后 , 只需启动二氧化碳激光发生器 ,就可以实现零件的切割加工。

        激光切割机 BYSTAR3015 及 Bysprint3015 的激光切割功能实际上已经完全取代并超过了复合机 APELIO Ⅱ357 的普通冲裁功能和激光切割功能 ,切割料厚范围也大大拓展 ,由原来的 0. 5~6 mm 扩大至现在的 0. 5~20 mm。最高切割速度由原来的 4 m/min 提高至 7 m/ min 和 9 m/ min。对于复合机 APELIO Ⅱ357 中特殊模具冲裁功能而言 ,只要对薄板有特殊成形要求的设计工艺作一些改进 ,激光切割的加工方式也是完全可以达到设计使用性能要求的。BYSTAR3015 激光切割机除可以切割板料外 ,还可以对外径为 10~340 mm 的管材进行切割加工 ,三爪夹头与激光切割头相对运动的切割方式取代了线切割加工的繁琐工艺。

        激光切割技术在板金加工中应用的几点体会:

        1  激光切割技术在板金加工中趋主导地位

        纺机板金件可分为薄板、中厚板、厚板三种类型 , 从复合机 APELIO Ⅱ357 及激光切割机 BYSTAR3015、Bysprint3015 的性能参数数据中 ,我们可以看到 :复合机较适合于加工小于 2 mm 的薄板零件或小于 6 mm 的中厚板零件 (实际应用中 ,更适合于薄板类零件的加工) 。激光切割机则适于加工薄板、中厚板、厚板(料厚大于 6 mm) 零件 ,其加工范围大大提高 ,除了复合机 APELIO Ⅱ357 薄板零件的特殊模具冲裁无法通过激光切割实现外 ,其余加工方式均已被取代和远远地超越。

在纺机板金件中 ,薄板零件主要以外包容件居多。中厚板零件则种类最为繁多 ,上至结构件 ,下至传动件、主要工作件等等。厚板零件则是近几年来纺织机械设备以钢代铸发展趋势下 ,迅速涌现出来的后起之秀。随着厚板件(例如 :墙板、横梁类零件) 精度要求的提高 ,激光切割加工也有逐步取代等离子切割、火焰切割等加工方式的新趋势。

        2  激光切割技术较传统加工技术相比具有很强的成本优势

        由于激光束以点的形式存在 ,从而使激光在二维平面加工中具有最大程度的柔性化。激光切割机加工时是切割头移动 ,而工件处于静止状态 ,没有设置微连接的必要 ,这些优点使激光切割加工过程较复合机要简捷得多。它的计算机 CAM 系统无需制作单个零件的加工工艺 ,只需将排样结果及切割路线进行优化 ,然后启动激光发生器即可进行加工(激光切割机的混合气柜无需进行长时间的气体混合 , 可实现边混合边加工) 。而复合机则需进行模具设置、激光切割路线设定及微连接部位的设定后 ,方可实施相应的加工步骤。由此可见 ,激光切割机较复合机相比 ,其工艺工序准备工作时间大幅度减少。

        在实际运用中我们发现 ,复合机加工时 ,由于夹钳拖动工件及模具具有一定的落料量等因素而在原材料上出现加工死区(加工过程中 ,无法排样加工零件的原材料区) ,而激光切割机由于加工时工件静止 ,不会产生死区 ,从而使得原材料利用率大为提高 ,降低了单件工件的原材料成本。

        由于激光切割的加工精度不断提高 ,有许多工件无需采用精加工工序就可直接达到设计要求 ,简化了加工工序 ,降低了单件加工成本。

        至于激光切割机切割速度的成倍提高 ,更是大大缩短了工件的加工时间 ,操作人员的个人生产效率也随之大幅提高。

        3  激光切割技术所加工产品的精度不断提高

        由于激光切割加工速度的大幅提高 ,使得工件的加工热影响区范围不断减小 ,整个工件在切割加工过程中产生的热变形量也大大减少。同时 ,由于二氧化碳激光发生器稳定性能的不断增强 ,也使得激光切割面的光洁度不断提高。此外 ,工件静止的加工方式较复合机冲裁加工减少了振动。所有以上特点都使得激光切割加工的精度水平较高 ,激光切割加工的纺机板金件也由过去的低精度件向高精度件发展。从生产实际中看 ,原先复合机 APELIO Ⅱ 357 主要加工料厚小于 2 mm 的薄板零件 ,以纺机的外包容件为主。而现在激光切割机则除了加工上述类型的零件外 ,更多的则要加工料厚在 3 mm 至 4 mm或是大于 6 mm 的中厚板零件。这些零件多为结构件、传动件及主要工作件 ,它们的加工精度等级较高 ,其中 ,有些已接近精加工件的精度要求水平。

        激光切割加工的零件 ,除具有变形量小、加工面光洁度高等特点外 ,还具有加工毛刺小或无、零件尺寸一致性好等许多优点 ,这些优点在纺织机械总长达十几米、几十米的装配尺寸精度控制中显得十分重要和难得。对于料厚大于 8 mm 的厚板类零件 , 原先采用等离子切割或火焰切割等方式进行加工 , 由于切割速度慢及热影响区大等缺陷 ,下料后还需用精加工来保证其尺寸精度 ,在改用了激光切割的加工方式后 ,在无需进行精加工工序的情况下 ,也能完全达到设计精度等级要求 ,不仅提高了生产效率 , 而且也降低了整个工件的生产成本。

        4  激光切割技术由二维向三维发展

        公司引进的 BYSTAR3015 激光切割加工中心上 ,除了可实现板材的二维加工外 ,还可以实现直径为 10~340 mm 范围内管材类零件的切割加工。这一新的加工方式解决了我公司化纤设备生产过程中许多管类焊接零件的加工难题。这一功能的推出 ,反映了激光切割技术已由传统的二维加工向三维加工方向发展。在此 ,可以预见 :对于激光的三维加工而言 ,其可发展前景是相当广阔的。