亿光数控之复杂曲面线切割加工gh切割曲面曲面激光切割
Time:2024-11-06 04:08:14
关于亿光数控之复杂曲面线切割加工的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
亿光数控之复杂曲面线切割加工
Sg首先，五轴联动数控机床可以加工一般三轴数控机床所不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的复杂曲面。如航空发动机和汽轮机的叶片，船舶用的螺旋桨，以及许许多多具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和模具等。
在复杂曲面加工过程当中，如果采用普通三轴数控机床加工，由于其刀具相对于工件的位姿角在加工过程中不能变，加工某些复杂曲面时，就有可能产生干涉或加工不到位的情况，而采用五轴机床加工时，则由于刀具的姿态在加工过程中随时可调整，就可以避免刀具工件的干涉并能一次装夹完成全部加工。
其次，五轴联动数控机床可以提高空间自由曲面的加工精度、质量和效率。例如，三轴机床加工复杂曲面时，多采用球头铣刀，球头铣刀是以点接触成形，切削效率低，而且刀具姿态在加工过程中不能调，一般就很难保证用球头铣刀上的最佳切削点进行切削，而且有可能出现切削点落在球头刀上线速度等于零的旋转中心线上的情况，这时不仅切削效率极低，加工表面质量严重恶化，而且往往需要采用手动修补，因此也就可能丧失精度。
五轴联动加工中心优点：
◆加工精度高
五轴联动加工中心的加工精度，一般可达到0.001～0.1mm，五轴联动加工中心是按数字信号形式控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，则机床移动部件移动一个脉冲当量（一般为0.001mm），而且机床进给传动链的反向间隙与丝杠螺距平均误差可由数控装置进行补偿，因此，五轴联动加工中心定位精度比较高。
◆加工质量稳定、可靠
加工同一批零件，在同一机床，在相同加工条件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀轨迹完全相同，零件的一致性好，质量稳定。
◆生产率高
五轴联动加工中心可有效地减少零件的加工时间和辅助时间，五轴联动加工中心的主轴转速和进给量的范围大，允许机床进行大切削量的强力切削，五轴联动加工中心目前正进入高速加工时代，五轴联动加工中心移动部件的快速移动和定位及高速切削加工，减少了半成品的工序间周转时间，提高了生产效率。
◆具有高度柔性
在五轴联动加工中心上加工零件，主要取决于加工程序，它与普通机床不同，不必制造、更换许多工具、夹具，不需要经常调整机床。因此，五轴联动加工中心适用于零件频繁更换的场合。也就是适合单件、小批生产及新产品的开发，缩短了生产准备周期，节省了大量工艺设备的费用。
◆利于生产管理现代化
五轴联动加工中心的加工，可预先精确估计加工时间，所使用的刀具、夹具可进行规范化、现代化管理。五轴联动加工中心使用数字信号与标准代码为控制信息，易于实现加工信息的标准化，目前已与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）有机地结合起来，是现代集成制造技术的基础.
◆改善劳动条件
五轴联动加工中心加工前经调整好后，输入程序并启动，机床就能自动连续的进行加工，直至加工结束。操作者主要是程序的输入、编辑、装卸零件、刀具准备、加工状态的观测，零件的检验等工作，劳动强
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曲面激光切割
激光切割原理、分类、特点
（1）激光切割的原理 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割的原理见下图。
（2）激光切割的分类 激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类。
1）激光汽化切割 利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。 激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料（如纸、布、木材、塑料和橡皮等）的切割。
2）激光熔化切割 激光熔化切割时，用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化性气体（Ar、He、N等），依靠气体的强大压力使液态金属排出，形成切口。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需能量只有汽化切割的1/10。 激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。
3）激光氧气切割 激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割。它是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷吹出的气体一方面与切割金属作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。由于切割过程中的氧化反应产生了大量的热，所以激光氧气切割所需要的能量只是熔化切割的1/2，而切割速度远远大于激光汽化切割和熔化切割。 激光氧气切割主要用于碳钢、钛钢以及热处理钢等易氧化的金属材料。
4）激光划片与控制断裂 激光划片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面进行扫描，使材料受热蒸发出一条小槽，然后施加一定的压力，脆性材料就会沿小槽处裂开。激光划片用的激光器一般为Q开关激光器和CO2激光器。 控制断裂是利用激光刻槽时所产生的陡峭的温度分布，在脆性材料中产生局部热应力，使材料沿小槽断开。 激光切割的特点 激光切割与其他热切割方法相比较，总的特点是切割速度快、质量高。
具体概括为如下几个方面。 ⑴ 切割质量好 由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。 ① 激光切割切口细窄，切缝两边平行并且与表面垂直，切割零件的尺寸精度可达±0.05mm。 ② 切割表面光洁美观，表面粗糙度只有几十微米，甚至激光切割可以作为最后一道工序，无需机械加工，零部件可直接使用。 ③ 材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也几乎不受影响，并且工件变形小，切割精度高，切缝的几何形状好，切缝横截面形状呈现较为规则的长方形。激光切割、氧乙炔切割和等离子切割方法的比较见表1，切割材料为6.2mm厚的低碳钢板。 ⑵ 切割效率高 由于激光的传输特性，激光切割机上一般配有多台数控工作台，整个切割过程可以全部实现数控。操作时，只需改变数控程序，就可适用不同形状零件的切割，既可进行二维切割，又可实现三维切割。 ⑶ 切割速度快 用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板，切割速度可达600cm/min；切割5mm厚的聚丙烯树脂板，切割速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定，既可节省工装夹具，又节省了上、下料的辅助时间。 ⑷ 非接触式切割 激光切割时割炬与工件无接触，不存在工具的磨损。加工不同形状的零件，不需要更换“刀具”，只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低，振动小，无污染。
光纤激光切割机是采用国际先进的光纤激光器输出高能呈密度的激光束，并聚焦在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间融化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位罝而实现自动切割。它是集先进的光纤激光技术、数控技术、精密机械技术于一体的高新技术设备。
激光是一种光，与其他自然光一样，是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。但它与普通光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、极高的发光强度和高相干性。
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，通过脉冲使激光器放电，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，形成一个个细微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每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，激光加工头与被加工材料按预先绘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。
切缝时的工艺参数(切割速度，激光器功率，气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制，割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。
激光技术与高压水枪技术用于金属与塑料加工工业。材料被切割、并合或去除。标准的加工方法, 如铣削和抛光, 往往在塑料加工时经激光切割之后才使用从许多不同的加工方法, 产生了许多组合的可能性, 其中, 激光切割是一个重要的组成部分。料在熔切时, 其切割速度区别不大, 只有高合金钢例外。这种现象可作如下解释即附加的能量由于在切缝处的氧化, 对切割速度有很大的帮助。如进行无氧切割, 其速度大多数仅为有氧切割速度的一半按用户的需要委托加工金属和塑料部件, 是承包加工企业的典型任务。利用激光切割、激光焊接、高压水枪切割、金属蚀刻和常用的塑料加工等生产方法, 这些企业可以承缆各种任务，通发激光拥有激光切割机，CO2激光切割机，光纤激光切割机等。
gh切割曲面
