激光切割機(jī)在鈑金加工中的應(yīng)用

摘 要：激光切割機(jī)在鈑金加工中能夠完成鈑金零件的下料和沖孔，它不僅縮短了工件的加工周期，而且還大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品加工精度，為降低企業(yè)加工成本和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度奠定了基礎(chǔ)，所以說(shuō)未來(lái)幾年，激光切割機(jī)仍將是鈑金加工的主流手段。

關(guān)鍵詞：激光切割機(jī)；鈑金加工；應(yīng)用分析

目前，激光切割機(jī)在諸多領(lǐng)域中都得到良好且廣泛地應(yīng)用，尤其是在鈑金加工中作為一種新的技術(shù)工藝方式，激光切割更是大大的提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。未來(lái)，激光切割技術(shù)在生產(chǎn)與生活中也一定會(huì)獲得更多的肯定，其應(yīng)用與發(fā)展前景均十分廣泛。隨著社會(huì)工業(yè)的不斷發(fā)展以及激光加工技術(shù)的進(jìn)步，激光切割技術(shù)必然會(huì)成為鈑金加工技術(shù)應(yīng)用中的重要加工手段，因此，值得廣大同行的關(guān)注與重視，在實(shí)際生產(chǎn)中予以大力的推廣。

1、激光切割機(jī)的應(yīng)用原理

激光切割機(jī)中應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)和傳統(tǒng)立式加工中心、車(chē)床、銑床等所應(yīng)用的數(shù)控系統(tǒng)有差別。差異主要是傳統(tǒng)機(jī)加工行業(yè)的加工主要靠旋轉(zhuǎn)主軸帶動(dòng)刀具高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆、銑、切、磨。其加工的特點(diǎn)是靠機(jī)械接觸進(jìn)行加工，精度高、表面光潔度好，加工效率低。其數(shù)控系統(tǒng)接收的代碼為國(guó)際上通用的G代碼。眾多廠家開(kāi)發(fā)出的CAD/CAM都圍繞著機(jī)加工工藝進(jìn)行，目前這些已經(jīng)比較成熟；激光加工主要靠激光的特性，利用其特有的激光光源，通過(guò)一系列的光學(xué)鏡片的傳輸，將激光傳輸?shù)解k金的表面。通過(guò)將金屬瞬間升華等的形式將金屬擊穿，從而達(dá)到激光切割金屬的目的。其加工的特點(diǎn)是無(wú)接觸加工，相對(duì)機(jī)加工而言精度低、表面光潔度差、加工效率高。其激光數(shù)控系統(tǒng)接收的代碼除國(guó)際上通用的G代碼外還有為適應(yīng)激光加工工藝需求而進(jìn)行對(duì)國(guó)標(biāo)G代碼的再次定義和開(kāi)發(fā)。為此每個(gè)開(kāi)發(fā)CAD/CAM的開(kāi)發(fā)人員要對(duì)激光的加工工藝非常熟悉。因國(guó)內(nèi)工業(yè)激光的發(fā)展相對(duì)歐美還是有些差距，近年來(lái)國(guó)內(nèi)數(shù)控激光切割機(jī)的發(fā)展取得了些許成就，但從核心技術(shù)，如針對(duì)激光行業(yè)專用的CAD/CAM軟件的公司在國(guó)內(nèi)非常少，能夠開(kāi)發(fā)的也只是出于摸索階段。

2、激光切割機(jī)的優(yōu)勢(shì)分析

在我國(guó)的工業(yè)加工體系中，激光技術(shù)主要被應(yīng)用在切割、焊接、標(biāo)記以及熱處理等加工方面。我國(guó)激光切割工業(yè)的起步雖然并未晚于西方國(guó)家很多，但由于自身的基礎(chǔ)較差，所以激光加工技術(shù)還未能實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，且激光加工工業(yè)的整體發(fā)展水平與先進(jìn)國(guó)家仍然存在較大的差距。相對(duì)于傳統(tǒng)的切割工藝，激光切割技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)：雖然切割速度非常高，但是切縫相對(duì)比較小、切口部位光潔平整、整體切割質(zhì)量非常好；切割過(guò)程中沒(méi)有傳統(tǒng)切割技術(shù)存在的刀具磨損問(wèn)題，切割時(shí)作用面的熱影響范圍相對(duì)比較小；具有很大的切割范圍，在切割形狀方面也不存在限制，更加容易實(shí)現(xiàn)數(shù)控化；省去了傳統(tǒng)切割方式中存在的器具磨損問(wèn)題，切割成本更低、生產(chǎn)效率更高。激光切割機(jī)還具有一個(gè)傳統(tǒng)切割工藝不具備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，即在進(jìn)行復(fù)雜加工時(shí)不需要模具的支持。在沒(méi)有模具的情況下，激光切割機(jī)仍然可以高精度、高質(zhì)量地加工各種形狀的鈑金零件，不僅加工方式靈活，由于不需要模具，也降低了加工成本。正是因?yàn)榧す馇懈顧C(jī)具有上述的諸多優(yōu)點(diǎn)，它目前已經(jīng)在機(jī)械加工、航空航天、汽車(chē)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)等領(lǐng)域中獲得了非常廣泛地應(yīng)用。

3、激光切割技術(shù)在加工中的應(yīng)用

激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時(shí)間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。脈沖激光適用于金屬材料，連續(xù)激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同時(shí)用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，并使激光束與材料沿一定軌跡作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀(jì)七十年代以來(lái)隨著CO2激光器及數(shù)控技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，激光切割已成為目前工業(yè)上板材切割的一種先進(jìn)的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法有：對(duì)于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對(duì)于薄板采用剪床下料，形狀復(fù)雜、批量大的零件采用沖壓，單件的采用振動(dòng)剪。七十年代后，為了改善和提高火焰切割的切口質(zhì)量，又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期，又發(fā)展了數(shù)控步?jīng)_與電加工技術(shù)。各種切割下料方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。

我公司在沒(méi)有激光切割機(jī)之前，厚3mm以下薄板加工只能用剪板機(jī)剪出外形，板面內(nèi)所有結(jié)構(gòu)都要通過(guò)沖模在沖床上完成。即使是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的墊圈零件也要出模具，否則不能加工。應(yīng)用激光切割機(jī)后，中、小批量零件加工完全不需要模具，只有大批量零件才需考慮使用沖模在沖床上加工。特別是新產(chǎn)品試制，數(shù)量小，結(jié)構(gòu)不確定、隨時(shí)會(huì)改動(dòng)，根本不能出模具，應(yīng)用激光切割機(jī)則解決了新產(chǎn)品試制中出現(xiàn)的諸多困難，大大縮短了新產(chǎn)品制造周期，減少了模具投入。激光切割機(jī)使我公司厚度4mm以上鋼板的加工效率大大提高。由于沖床噸位的制約，我公司厚度4mm以上鋼板不能放在沖床上沖裁加工，只能用氣割粗加工，再用機(jī)加工設(shè)備精加工成形，這樣的結(jié)果是：浪費(fèi)材料、增加工序、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低、成本增加。應(yīng)用激光切割機(jī)后，厚度4mm以上鋼板只要尺寸精度不是特別高的，都能直接切割成形，比氣割的效率還高，精度還好，變形也小，省去了機(jī)加工工序。由此帶來(lái)的好處就是：減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了公司的工作環(huán)境，減少了環(huán)境污染。在新產(chǎn)品試制方面：大大加快了研發(fā)進(jìn)度，節(jié)省了模具投入，降低了成本。

4、結(jié)束語(yǔ)

本文探討了關(guān)于激光切割機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)等，同時(shí)研究并分析了激光切割技術(shù)在鈑金加工中的應(yīng)用。作為切割工藝?yán)锉容^先進(jìn)的一種技術(shù)工藝，激光切割技術(shù)在鈑金加工中的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)逐漸形成并占有了重要的地位。本文不僅研究了激光切割機(jī)的工作原理及優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)等相關(guān)問(wèn)題，同時(shí)還討論了激光切割機(jī)在鈑金加工應(yīng)用中的重大意義及作用。

參考文獻(xiàn)：

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