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激光切割高效“三剑客”,它们有独门技巧!

激光切割高效“三剑客”,它们有独门技巧!

作者:
天弘激光
来源:
天弘激光
发布时间:
2021/06/11
【摘要】:
作为先进的智能制造设备,激光切割机对钣金行业发展的作用日益凸显。在实际的生产过程中,切割方法直接决定了生产效率和工件质量,因此行业内一直在探讨行之有效的切割技巧,以期提高生产效率和产品质量,降低板材浪费率。通过试验探索,我们总结了以下几种激光切割中会用到的切割技巧,包括蛙跳式空行程进给、集中穿孔、微连接的应用。经过在实际生产中的运用,使用这些切割技巧有效的提高了工件的切割质量和生产效率,减少了材料
作为先进的智能制造设备,激光切割机对钣金行业发展的作用日益凸显。在实际的生产过程中,切割方法直接决定了生产效率和工件质量,因此行业内一直在探讨行之有效的切割技巧,以期提高生产效率和产品质量,降低板材浪费率。通过试验探索,我们总结了以下几种激光切割中会用到的切割技巧,包括蛙跳式空行程进给、集中穿孔、微连接的应用。经过在实际生产中的运用,使用这些切割技巧有效的提高了工件的切割质量和生产效率,减少了材料的浪费。
 
蛙跳式空行程进给
蛙跳是激光切割机的空程方式。如图1 所示,切割过程完成孔1 之后,接着要切割孔2。此时切割头要从点A 移动到点B。当然,移动过程中要关闭激光。从点A 到点B 之间的运动过程,设备“空”跑,称为空行程。
空行程
图1 空行程
激光切割机一般空行程如图2 所示,切割头要次第完成三个动作:上升(到足够安全的高度)、平动(到达点B 的上方)、下降。
切割头空行程方式
图2 切割头空行程方式
而压缩空程时间,可明显提高设备的效率。如果将次第完成的三个动作,变为“同时”完成,便可缩短空程时间,即切割头从点A开始向点B移动时,同时上升;接近点B时,同时下降,犹如蛙跳动作一样,如图3 所示。采用这种空行程方式,其只占用了从点A 到点B 平动的时间,省去了上升、下降的时间。激光切割机采用蛙跳的空行程进给,有效减少了空行程运动时间,加工效率便可有效提升。
切割头空程运动轨迹类似于蛙跳的弧线
图3 切割头空程运动轨迹类似于蛙跳的弧线
集中穿孔
集中穿孔,也称为预穿孔,实际上是一种加工工艺,一般激光切割设备并无此功能。比如激光在切割较厚的板材时,每一个轮廓的切割加工都要经历穿孔和切割两个阶段。而常规的加工工艺为穿孔→切割轮廓1 →穿孔→切割轮廓2,如图4 所示,其中小圆点是穿孔点,箭头是切割路径顺序。
常规激光切割加工路径
图4 常规激光切割加工路径
而所谓的集中穿孔,就是将整张板料上的所有穿孔过程提前集中执行,然后再执行切割过程,如图5 所示,图中小圆点是穿孔点,箭头是空行程路径顺序。
集中穿孔加工工艺
图5 集中穿孔加工工艺
集中穿孔的加工工艺路线为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,集中穿孔时设备的运行轨迹总长有所增加,但其优点在于集中穿孔可有效避免过烧。尤其是在厚板穿孔过程中,在穿孔点周围形成热量聚集,如果此时紧接着切割,就会出现过烧现象。而采用集中穿孔工艺方式,完成所有穿孔、返回起点再切割,由于有充分的时间散热,就避免了过烧现象。
 
微连接的应用
激光切割在加工时,板料被锯齿状的支撑条托住,被切割下来的零件如果不够小,就不能从支撑条的缝隙中落下;如果不够大,就不能被支撑条托住,则可能失去平衡,发生工件翘起。而高速运动的切割头可能与之发生碰撞,轻则停机,重则发生损坏,如图6 所示。
切割头和翘曲工件发生碰撞
图6 切割头和翘曲工件发生碰撞
而采用微连接切割工艺,则可避免发生此类问题。具体方法为:在对图形进行激光切割编程时,有意将封闭的轮廓断开若干处,使得切割完成后零件与周围的材料粘连在一起,不致掉落,而这些断开处,称为微连接(图7)。断开的距离,约在0.2 ~1mm,需按照断开距离与板料的厚度成反比的原则来选取。
微连接
图7 微连接
在激光切割过程中使用微连接将零件与周围材料连在一起时,要根据轮廓的长度,添加合适数量的微连接;还要区分内外轮廓,使不留微连接的内轮廓(废料)掉落,而保留微连接的外轮廓(工件)与母材粘连在一起,从而免去分拣的工作。
 
需要提醒大家的是,在实际生产过程中,激光切割机的操作复杂而又精细,工件种类繁多,材质多样,切割的工艺要求也更加多元,这就需要激光切割工艺人员熟练运用各种切割技巧,并在不断的解决问题中积累经验,以提高人和设备的加工生产能力和效率。

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