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激光切割裁剪机的技术分析和优点

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激光切割裁剪机的技术分析和优点

发布日期:2017-07-07 19:49 来源:http://www.fhrjszp.com 点击:

激光裁剪机可以分割为四个关键部分,上位机软件、机械控制电路、机械传动部分、激光发生器。 


    (A)上位机软件:人机对话的关键就是上位机软件,一个智能设备或者说一个自动化设备的可操作性就是由此决定的。相对与机械部分软件更加灵活,所消耗的成本与时间也更多,这往往被忽略。 


    (B)机械控制电路:在开环控制系统中,步进电机必不可少,步进电机没有误差累计,控制简单成本低廉。一般的机械控制电路分为两大部分:排名靠前,以PC为主体,PC本身进行相关切割材料边缘的插补运算,然后通过PC端口给出控制时序,控制时序经过外部电路进行放大等处理直接驱动步进电机工作。第二,以微控制器为主体,PC为辅助。PC的接口只输出一定格式的信号,然后在微控制器中进行查补等运算,后输出放大控制步进电机。综合以上两种控制体系,前者由于独占计算机工作时序,因此在进行控制候需要更多的CPU资源,导致的结果就是PC在控制时几乎不能做其它操作。第二种控制体系由于计算机只输出一个格式的文件,然后由控制电路中的微处理器进行处理,这样在加工过程中计算机也可以做其它的事情。 


    (C)机械传动部分:机械部分在精度要求不是太高,加工力不是太大的情况下显得比较简单,加工起来的费用也相对低廉。激光切割几乎可以不需要考虑加工力的问题,而皮革等纺织材料的切割也不需要太高的精度,因此机械部分可以选用普通的滚珠丝杆与直线光杆配合的解决方案,降低机械部件的成本。激光加工由于加工深度由控制激光功率达到,因此可以省去机械部分的Z轴,只需要X轴与Y轴进行平面移动。 


    (D)激光发生器:对于皮革等纺织品的加工,属于非金属加工,一般采用CO2激光发生器,10.6um波长 40-60W即可。用软件的认识控制功率的大小。控制方式目前考虑的有PWM调制方式(未实地验证)。 

 激光切割

激光切割的优点 


    ●切缝窄,热影响区小,工件局部变形极小,无机械变形。 


    ●是一种可控性好的无接触加工。无刀具磨损,任何硬度的材料(包括非金属)都能切割。 


    ●具有广泛的适应性和灵活性,易于自动化,有无限的仿型切割能力。 


    与传统的板材切割方式相比,激光切割有明显的优势。它切割速度快,生产效率高;切割质量好、切缝窄;材料适应性好,无刀具磨损;不管是简单还是复杂零件,都可以用激光一次精密快速成形切割;自动化程度高、操作简单、劳动强度低,没有污染;生产成本低,经济效益好;该技术的有效生命周期长。 


    激光切割与常规加工方法相比,同样具有明显的优势。在热切割方法中,氧可燃烧(如乙炔)切割和等离子切割都不能像激光束那样集中能量于一个极小区域,结果导致切口宽、热影响区大和较明显的工件变形。氧可燃烧切割设备小、投资少,可切割厚达1m的钢板,是很灵活的切割工具,主要用来切割低碳钢。但是由于它热影响区大、切割速度低,切口呈现严重的锯齿状和波折状。因此,它很少被选用于切割20mm以下厚度且要求尺寸精确的材料。等离子切割与激光切割速度相仿,明显高于乙炔火焰切割。但其切割能量较低,切边顶部呈圆头状,切边明显起波形。在操作中,还要防止由电弧产生的紫外线辐射对操作者带来的伤害。 


    与激光切割相比,等离子切割略胜一筹之处在于:它较适合切割较厚钢板和对光束反射率高的铝合金等。但是,激光能切割非金属,而其他热切割方法则不能。在机械冲压加工方式中,采用模冲方法生产大批量零件,具有零件成本低、生产周期短的优势,但这种方法对设计上的变化较难适应,设备专用、制造周期长、造价高。对中小规模的企业来说,激光切割的特长就会充分显示。激光切割便于工件紧密编排套裁,比起每个工件周围需预留较多材料余量的模冲更节约材料。对于需要分段冲切的大而复杂的零件,就需要用冲床冲切,导致切边呈许多小贝壳状刃口,产生大量边角余料。对于薄金属采用锯切方式,其切割速度比激光切割慢很多。而且,激光作为一种灵活的无接触、仿形切割工具,可以从材料任何一点开始向任何方向切割,这一点对锯切来说,是望洋兴叹的。采用电火花或线切割等方法用于坚硬材料的精细加工,虽然切口较平整,但切割速度要比激光切割慢几个数量级。水切割虽然可以切割许多非金属材料,但运行费用较高。 


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