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管廊模具厂:激光切割的自动调焦和集中穿孔

发布时间:2021-03-22  点击量:
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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。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。
 
实际上,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。
 
管廊箱涵模具
 
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。
 
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。
 
集中穿孔可提高加工效率。目前,仍有许多激光切割机不具备自动调焦的功能。加工厚板,穿孔、切割两个阶段的工艺参数(激光模式、功率、喷嘴高度、辅助气体压力等)是不同的。穿孔过程中喷嘴高度要高于切割过程。如果采取常规的加工工艺(轮廓1穿孔→轮廓1切割→轮廓2穿孔→轮廓2切割→……),为了保证切割质量和效率,激光束的焦点只能按照切割的需要人工调定到最佳位置(试想如果是这样:一开始,将焦点人工调定到穿孔所需要的位置,穿孔;然后,再将焦点调到切割所需要的位置,切割;再调到穿孔位置,穿孔;……;直至加工完成——这简直是恶梦)。因此,穿孔时的焦点就必定不在最佳位置,穿孔时间也就较长。但是,采取集中穿孔方式,就可先将焦点调整到适合穿孔的位置,待穿孔完成后,使机器暂停,再将焦点位置调整到切割所要求的最佳位置;这样,穿孔时间可缩短一半以上,大大提升效率。当然,如必要,还可在集中穿孔和切割中间调整或改变其他工艺参数(比如可使用空气+连续波进行穿孔,而使用氧气进行切割,中间有足够的时间完成气体的切换)。我们一般把驱动聚焦镜自动变焦称作F轴;像这样采用手动变焦进行集中穿孔、切割,是不是可以叫做“H”(Hand)轴“变焦”呢?
 
集中穿孔也有风险。如果在切割过程中发生碰撞,致使板材位置变动,则尚未切割的部分可能报废。集中穿孔工艺需要自动编程系统的帮助。
方涵模具


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