全面分析激光切割機的技術特點

隨著激光技術的不斷發(fā)展與成熟，激光設備已經(jīng)被廣泛的應用在各行各業(yè)中，如激光打標機、激光焊接機、激光打孔機及激光切割機等等，特別是數(shù)控激光切割機械設備在最近幾年內(nèi)飛速發(fā)展，被廣泛應用在鈑金、五金制品、鋼結(jié)構(gòu)、精密機械、汽車配件、眼鏡、首飾、銘牌、廣告、工藝品、電子、玩具、包裝等行業(yè)。數(shù)控激光切割機相比其他切割設備的顯著優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、切割速度快，切割質(zhì)量好，精度高；

2、切縫窄，切割面光滑，不損傷工件；

3、不受工件形狀的影響，不受被切材料的硬度影響；

4、除對金屬材質(zhì)進行加工外，還可以對非金屬進行切割加工；

5、節(jié)約模具投資，節(jié)省材料，更有效的節(jié)省成本；

6、操作簡單，安全，性能穩(wěn)定，提高新產(chǎn)品開發(fā)速度，具有廣泛的適應性和靈活性。

數(shù)控金屬激光切割設備機架是該激光設備最主要的部件，不僅絕大多數(shù)零部件都安裝于機架上，而且還要承受工作臺重力以及加、減速過程中的全部慣性沖擊載荷。

數(shù)控金屬激光切割機機架的設計與研發(fā)工作主要包括：

1、確定數(shù)控激光切割設備在各種工況及環(huán)境下快速、高精度、穩(wěn)定運行的條件。

2、根據(jù)功能性要求確定機架的結(jié)構(gòu)、參數(shù)，結(jié)合激光切割機的結(jié)構(gòu)特點，建立起相應的動力學模型。

3、研究機架的結(jié)構(gòu)、參數(shù)對機架的靜、動態(tài)剛度及熱穩(wěn)定性的影響，并為機架設計提供理論根據(jù)。

4、確定機架與其他部件間的相互耦合關系。

因此，在數(shù)控金屬切割機機架的設計中如何合理布置金屬，減輕自重，提高機身剛度，降低溫度變化對精度的影響，是設計過程中需要重點考慮的問題。

在數(shù)控金屬激光切割機實際電路中，模擬信號與數(shù)字信號之間有一個強電干擾的問題。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下，以光為煤介傳送信號，對輸入和輸出電路可以進行隔離.因而能有效地抑制系統(tǒng)噪聲，消除接地回路的干擾，有響應速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強-弱電接口，特別是在微機系統(tǒng)的前向和后向通道中獲得廣泛應用。

光電耦合器具有三個特點：

1、信號傳遞采取電-光-電的形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，能夠避免輸出端對輸入端可能產(chǎn)生的反饋和干擾;

2、抑制噪聲干擾能力強;

3、具有耐用、可靠性高和速度快等優(yōu)點，響應時間一般為數(shù)以內(nèi)，高速型光電耦合器的響應時間有的甚至小于10ns。

故在數(shù)控激光切割機系統(tǒng)電路設計時，應該注意輸入信號電路與單片機連接時的隔離。在這里，采用光電耦合是最常用的方法。

在工業(yè)制造系統(tǒng)占有份量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它是什么樣的硬度，都可以進行無變形切割。當然，對高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導體，因此激光切割機很困難，甚至不能切割。

盡管激光切割機技術具體明顯的巨大優(yōu)勢，但是作為高新科技設備，要使用激光切割機達到理想的切割加工效果，也必須掌握其加工技術參數(shù)與操作流程。特別在金屬激光切割機切割加工過程中，要選擇合適的切割速度，否則可能會造成幾種不良的切割結(jié)果，主要表現(xiàn)在如下：   1、當激光切割速度太快時，會造成如下不良結(jié)果：

①法切割，火花亂噴;

②造成切割面呈現(xiàn)斜條紋路，且下半部產(chǎn)生熔漬;

③造成整個斷面較粗，但無熔漬產(chǎn)生;

2、相反，當激光切割速度太慢，又會造成：

①造成過熔狀況，切割面較粗糙。

②切縫變寬，在尖角部位整個溶化。

③影響切割效率。

所以，為了使激光切割機設備更好的發(fā)揮其切割功能，可以從激光設備切割火花來判斷進給速度是否合適：

1、如果火花由上往下擴散，則表明切割速度恰當;

2、如果火花向后傾斜時，則表明進給速度太快;

3、如果火花呈現(xiàn)不擴散且少，凝聚在一起，則表明速度太慢。

大多數(shù)有機與無機材料都可以用激光切割機。激光切割技術相比其他傳統(tǒng)的切割方式具有無法比擬的明顯優(yōu)勢。激光切割機不但具有切縫窄，工件變形小的主要特性而且激光切割具有速度快、效率高、成本低、操作安全、性能穩(wěn)定等