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激光切割机机有哪些技术特点(毕业设计:激光切割厚度检测及自动控制系统)

作者:易秋      发布时间:2021-07-25      浏览量:4524
激光切割机机有哪些技术特点激光切割机的性能特点及行业应用随着激光技术的不断发展与成熟,激光设备已经被广泛的应用在各行各业中,如激光打标机、激光焊接机、激光打孔机及激光切割机等等,特别是数控激光切割机械设备在最近几年内飞速发展,被广泛应用在钣

激光切割机机有哪些技术特点


激光切割机的性能特点及行业应用
随着激光技术的不断发展与成熟,激光设备已经被广泛的应用在各行各业中,如激光打标机、激光焊接机、激光打孔机及激光切割机等等,特别是数控激光切割机械设备在最近几年内飞速发展,被广泛应用在钣金、五金制品、钢结构、精密机械、汽车配件、眼镜、首饰、铭牌、广告、工艺品、电子、玩具、包装等行业。数控激光切割机相比其他切割设备的显著优势主要体现在以下几个方面:
1、切割速度快,切割质量好,精度高:
2、切缝窄,切割面光滑,不损伤工件;
3、不受工件形状的影响,不受被切材料的硬度影响;
4、除对金属材质进行加工外,还可以对非金属进行切割加工;
5、节约模具投资,节省材料,更有效的节省成本;
6、操作简单,安全,性能稳定,提高新产品开发速度,具有广泛的适应性和灵活性。
数控金属激光切割设备机架是该激光设备最主要的部件,不仅绝大多数零部件都安装于机架上,而且还要承受工作台重力以及加、减速过程中的全部惯性冲击载荷。
数控金属激光切割机机架的设计与研发工作主要包括:
1、确定数控激光切割设备在各种工况及环境下快速、高精度、稳定运行的条件。
2、根据功能性要求确定机架的结构、参数,结合激光切割机的结构特点,建立起相应的动力学模型。
3、研究机架的结构、参数对机架的静、动态刚度及热稳定性的影响,并为机架设计提供理论根据。
4、确定机架与其他部件间的相互耦合关系。
因此,在数控金属切割机机架的设计中如何合理布置金属,减轻自重,提高机身刚度,降低温度变化对精度的影响,是设计过程中需要重点考虑的问题。
在数控金属激光切割机实际电路中,模拟信号与数字信号之间有一个强电干扰的问题。光电隔离电路的作用是在电隔离的情况下,以光为煤介传送信号,对输入和输出电路可以进行隔离.因而能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰,有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处,使其在强-弱电接口,特别是在微机系统的前向和后向通道中获得广泛应用。
光电耦合器具有三个特点:
1、信号传递采取电-光-电的形式,发光部分和受光部分不接触,能够避免输出端对输入端可能产生的反馈和干扰;
2、抑制噪声干扰能力强;
3、具有耐用、可靠性高和速度快等优点,响应时间一般为数以内,高速型光电耦合器的响应时间有的甚至小于10ns。
故在数控激光切割机系统电路设计时,应该注意输入信号电路与单片机连接时的隔离。在这里,采用光电耦合是最常用的方法。
在工业制造系统占有份量很重的金属加工业,许多金属材料,不管它是什么样的硬度,都可以进行无变形切割。当然,对高反射率材料,如金、银、铜和铝合金,它们也是好的传热导体,因此激光切割机很困难,甚至不能切割。
尽管激光切割机技术具体明显的巨大优势,但是作为高新科技设备,要使用激光切割机达到理想的切割加工效果,也必须掌握其加工技术参数与操作流程。特别在金属激光切割机切割加工过程中,要选择合适的切割速度,否则可能会造成几种不良的切割结果,主要表现在如下:
1、当激光切割速度太快时,会造成如下不良结果:
①法切割,火花乱喷;
②造成切割面呈现斜条纹路,且下半部产生熔渍;
③造成整个断面较粗,但无熔渍产生;
2、相反,当激光切割速度太慢,又会造成:
①造成过熔状况,切割面较粗糙。
②切缝变宽,在尖角部位整个溶化。
③影响切割效率。
所以,为了使激光切割机设备更好的发挥其切割功能,可以从激光设备切割火花来判断进给速度是否合适:
1、如果火花由上往下扩散,则表明切割速度恰当;
2、如果火花向后倾斜时,则表明进给速度太快;
3、如果火花呈现不扩散且少,凝聚在一起,则表明速度太慢。
大多数有机与无机材料都可以用激光切割机。激光切割技术相比其他传统的切割方式具有无法比拟的明显优势。激光切割机不但具有切缝窄,工件变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、性能稳定等特点。
近年来,随着大功率激光器的飞速改进和发展,其在工业中的应用从最初只用于小的或者微细结构的加工发展到广泛用来进行大结构件的加工,越来越受到人们的关注和认可并普遍应用于机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等工业界领域。其中薄板的激光焊接主要应用于航空航天工业和汽车制造业。
长久以来,飞机结构件之间的连接一直采用落后的铆接工艺,主要原因是飞机结构采用的铝合金材料是热处理高强化铝合金,一经熔焊后,热处理强化效果就会丧失,而且晶间裂纹难以避免。因此,普通氩弧焊等熔焊方法在飞机制造中的应用成为禁区。另一方面,在80年代初,铝及其合金的激光加工十分困难,被认为是不可能的。主要是由于铝合金存在对10.6mm波长激光的高反射和自身的高导热性。在当时,激光加工主要使用波长为10.6mm的CO2激光器,而铝对CO2激光的反射率高达97通常作为反射镜使用。但是,激光加工的优越性又极大地吸引着从事激光材料加工的科研工作者。他们为此付出了大量的时间和精力来研究铝合金激光加工的可能性。
目前,高强铝合金激光焊接成果已经成功应用于欧洲空中客车公司飞机制造中,其铝合金内隔板均采用激光加工,实现了激光焊接取代传统铆接工艺。激光焊接技术的采用,大大地简化了飞机机身的制造工艺,使机身重量减轻18成本下降21.44.3被认为是飞机制造业的一次技术大革命。

激光切割机有哪些种类?这要看你怎么分类了。
1,如果从激光器来分可以分为:
a,固体激光。固体激光里面又分红宝石激光、yag等
b,半导体激光。
c,液体激光。
d,气体激光。co2激光
当然这里面用于激光切割的有yag和co2两种。
2,如果按照激光切割机的结构分,可分为:
a,台式激光切割机
这种激光切割机是最常见的。就是把激光器,放置在一边,通过外部光路传输到激光切割头,加工范围一般为1.5*3m,2*4m.
台式机里面根据具体结构,又分为悬臂式、龙门式,混合型等等。
国内外的很多品牌,如通快,百超,普瑞玛,mazak等等的机器大部分都是台式激光切割机。
台式机主要用于钣金加工。可用于的行业很多,如电梯制造,电气开关柜,粮食机械等以薄板加工为主的行业
b,龙门式搭载型激光切割机
这种激光切割机就是把激光器放在机械上面,随机器的运行一起动,这样可保证光路的恒定,有效切割范围可以很大,宽度可以2-6米,长度有可几十米长。主要用于工程机械,造船,机车等重工业。主要针对3mm-25mm内的中厚板行业的下料切割。
这类搭载型激光切割机的主要品牌有:日本田中(tanaka)、小池(koike)等。
3,如果按切割工件来分。可分为:
a。金属激光切割机。激光器的功率一般比较大。
b。非金属激光切割机。激光器的功率一般很小。
c。还可以用于切割管的,管子激光切割机。

1、激光切割机电光转换率较高,使用成本低。
2、激光切割机适用于任何复杂的图形制作,特别适合小批量的异形件切割。
3、激光切割机可以远距离无线操作,非常安全。
4、激光切割机比较省料,材料利用率高。
5、激光切割机提高了产品研发生产周期,节省了加工的环节,时间成本低。
6、激光切割机噪音较小,污染小,利于员工的安定。
7、精细等离子切割;与低功率激光切割机相差无几。
8、激光切割机为客户带来了生产方式的大变革,使得客户在行业中的竞争力越来越大。


毕业设计:激光切割厚度检测及自动控制系统


提 要:以8031为核心,扩展检测、键盘、显示和输出等控制电路,采用逐点插补法和滑模变结构控制方法,真正实现了三维激光切割的自动控制。

10mm 是碳钢还是不锈钢?这点很重要 碳钢板用氧气作为辅助气体 高温下与铁反应 放热 辅助切割 不锈钢由于内含有铬镍 等元素 在高温下会与氧气反应生成 氧化物 该种氧化物液态时候表面张力大 也就是比较粘 不好吹去 所以要用氮气作为辅助气体 但是氮气不提供能量 而且带走一部分能量 所以 以3000w的激光切割机为例子 (二氧化碳和光钎都是如此)切割10mm碳板 速度1.8~2.4m每分钟 但是切割10mm不锈钢时 速度只有0.3~0.5m每分钟
至于品牌 从04年起 国内设备一直在打价格战 基本上现在活下来的牌子都当过价格屠夫 国外品牌也不笨 利用品牌影响力在国内设厂 生产中端设备 品质也就一般 好的自然是通快的国外设备 但是购置成本和使用成本也都太高(国外设备 一台设备上至少8个滤芯 而这些国产设备统统省去 由此可见一分钱还是一分货 如果要选性价比也就只有矮子里调高的了)
最后说两点
1 设备是否给力 同类型的设备前提下与该地区销售经理很有关系 价格是可以谈的 售后服务是有弹性的 支持力度是可以倾斜的
2 如果是10mm不锈钢 还不如选择等离子 这里我说的是高端等离子 价格比国产设备要低 维护简单 断面 垂直度 优于国内设备 虽然定位精度只有正负十个丝 但如果切割断面过于粗糙 定位精度2个丝也是多余

现在已经有成型产品了,你参考下就可以了!现在的水切割,激光切割的切割平台上都有这个厚度检测设备,在切割刀头的旁边。
切割机中自动调整切割高度的控制器
申请号/专利号: 200620015920
申请日: 2006年11月20日
公开日:
授权公告日: 2007年12月12日
申请人/专利权人: 夏云峰
申请人地址: 广东省深圳市福田区新天国际名苑A1101
发明设计人: 夏云峰;肖春明
专利代理机构:
代理人: 胡朝阳 吴增勇
专利类型: 实用新型专利
分类号: G05D3/12;B23K7/10;B23K9/10;B23K10/00;B23K15/02


激光切割机的组成以及原理


原发布者:风缘梦幻
激光切割机工作原理及说明1.定义:主要用于将板材切割成所需形状工件的激光加工机床,也是利用激光束的热能实现切割的设备。2.简介:激光切割是指将激光束照射在工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发,已达到切割和雕刻的目的。它是利用从激光发生器发射出的激光束,经光路系统聚焦成高功率密度的激光束照射条件,激光热量被工件材料吸收,工件温度急剧上升,到达沸点后,材料开始汽化并形成孔洞,伴随高压的气流,随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝。具体的激光切割细节:激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定的频率、一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上,形成一个细微的,高能量密度的光斑,焦斑位于待加工面附近,以瞬间高温熔化或汽化被加工材料。一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工切割头与被加工材料按预先设计好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。激光切割机组成部分:⑴机床主机部分:激光切割机机床部分,实现X、Y、Z轴的运动的机械部分,包括切割工作平台。⑵激光发生器:产生激光光源的装置。⑶外光路:折射发射镜,用于将激光导向所需要的方向。⑷数控系统:控制机床实现X、Y、Z轴的运动,同时也控制激光器的输出功率

激光切割机的组成
1、激光器
内光:激光发生器利用电能转换为光能,目前的电光装换比是25—35电光率转换越高,能耗越小。
2、切割头
外光:产生光后,会通过光纤传输到切割头,在此过程中将光收集,聚焦起来,形成超强密度的光斑,从而到达切割能量。
激光切割机切割头
3、控制操作系统
目前国内比较好的出名的是柏楚控制系统,通过数控来画图、排版,控制机械的运行轨迹等。
柏楚控制系统
4、运动系统
运动系统是在切割加工中直接用到的,运动系统的主要构件:齿轮、齿条、导轨、横梁、伺服电机、减速机,要想机器运行精准,稳定,这几个也是环环相扣的。
激光切割机切割
5、冷却系统
主要是冷却激光切割头,切割头过热会出现热膨胀效应,会导致光飘或者焦点位移,就会出现工件切不断。
激光切割机冷水机
6、机床机架机床机架承受着整个机床的重量,强度硬度不够,就会出现抖动,从而影响机器的精准度,以及使用寿命。
激光切割机床身
激光切割机的切割原理
1、切割原理
激光是由激光发生器释放出超强密度的激光束,通过光斑照射在金属板上,高温瞬间融化或者气化切割材料,再使用高压气体,将融化的熔融物和残渣吹掉,从而实现切缝,再通过X、Y、Z三轴联动,从而实现切割。
2、激光的产生、
激光是由电能转化为光能,因为能与能之间的转换不可能是百分百,所以在一部分电能转化成光能的同时,另一部分成了热能。
目前光纤激光器的电光转换率是255性能越好的激光器它的电光转换率比例也就越高。
当然相对的,电光转换率的比例越大,能耗也就越小,电光转换率比例越低,它的能耗越大。
3、热量的产生
激光是由电能转化为光能,因为能与能之间的转换不可能是百分百,所以在一部分电能转化成光能的同时,另一部分成了热能。(有能量就会有热量)当这一部分的热能产生后,会停留在激光器里面,就会损坏激光器里面的部件。
因此就需要通过水来带走这一部分热量,所以就要加个冷水机。
以上就是激光切割机组成6大组成部分,百盛激光(www.bshcnc.com)认为激光切割机由以上6大部分组成

激光切割就是将激光束照射到工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发,以达到切割和雕刻的目的,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制,自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的切割工艺设备。
  组成与原理:技术采用激光束照射到金属板材表面时释放的能量来使金属板材熔化并由气体将溶渣吹走。激光源一般用二氧化碳激光束,工作功率为300~5000瓦。该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低,但是,通过透镜和反射镜,激光束聚集在很小的区域。能量的高度集中能够进行迅速局部加热,使金属板材溶化。此外,由于能激光切割机专用冷水机量非常集中,所以,仅有少量热传到金属板材的其它部分,所造成的变形很小或没有变形。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料,所切割的坯料不必再作进一步的处理。利用激光切割设备可切割16mm以下的不锈钢,在激光束中加氧气可切割8~10mm厚的不锈钢,但加氧切割后会在切割面形成薄薄的氧化膜。切割的最大厚度可增加到16mm,但切割部件的尺寸误差较大。激光切割设备的价格相当贵,约200万元人民币以上。但是,由于降低了后续工艺处理的成本,所以,在大生产中采用这种设备还是可行的。由于没有刀具加工成本,所以激光切割设备也适用生产小批量的原先不能加工的各种尺寸的部件。激光切割设备通常采用计算机化数字控制技术(CNC)装置,采用该装置后,就可以利用电话线从计算机辅助设计(CAD)工作站来接受切割数据。

激光是一种光,与自然界其电发光一样,是由原子(分子或离子筝)跃迁产生的,而且是自发辐射引起勺。 激光虽然是光,但它与普通光明显不同是激光仅在最初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性,雕刻机,极高的发光强度。 激光同时又具有高相干性、高强度性、高方向性,激光通过激光器产生后由反射镜传递并通过聚集镜照射到加工物品上,使加工物品(表面)受到强大的热能而温度急剧增加,使该点因高温而迅速的融化或者汽化,配合激光头的运行轨迹从而达到加工的目的。激光加工技术在广告行业的应用主要分为:激光切割、激光雕刻两种工作方式,对于每一种工作方式,我们在操作流程中有一些不尽相同的地方。 激光雕刻:主要是在物体的表面进行,分为位图雕刻和矢量雕刻两种:
位图雕刻: 我们先在PHOTOSHOP里将我们所需要雕刻的图形进行挂网处理并转化为单色BMP格式,而后在专用的激光雕刻切割软件中打开该图形文件。根据我们所加工的材料我们进行合适的参数设置就可以了,而后点击运行,激光雕刻机就会根据图形文件产生的点阵效果进行雕刻。
矢量雕刻:使用矢量软件如Coreldraw,AutoCad,Iluustrator等排版设计,并将图形导出为PLT,DXF,AI格式,打标机,然后再用专用的激光切割雕刻软件打开该图形文件,传送到激光雕刻机里进行加工。
在广告行业主要适用于木板、双色板、有机玻璃、彩色纸等材料的加工。
激光切割:我们可以理解为是边缘的分离。对这样的加工目的,我们应该先在CORELDRAW、AUTOCAD里将图形做成矢量线条的形式,气动打标机,然后存为相应的PLT、DXF格式,用激光切割机操作软件打开该文件,根据我们所加工的材料进行能量和速度等参数的设置再运行即可。激光切割机在接到计算机的指令后会根据软件产生的飞行路线进行自动切割。 如:现有金运激光切割机,可以根据电脑绘制好的模板,然后直接输入电脑,自动切割图形。现有的金运激光切割机一般都有自己的硬盘,可输入海量数据源。简介方便。