激光切割外協(xié)加工的技術(shù)及精度

  在工業(yè)制造占有分量很重的金屬加工業(yè)，許多金屬材料，不管它具有什么樣的硬度，都可進(jìn)形無變形切割。當(dāng)然，加工激光打標(biāo)，對高反射率材料，如金、銀、銅和鋁合金，它們也是好的傳熱導(dǎo)體，因此激光切割外協(xié)加工很困難，甚至不能切割激光切割外協(xié)加工刺，皺折、精度高，優(yōu)于等離子切割。對許多機電制造行業(yè)來說，由于微機程序的現(xiàn)代化激光切割外協(xié)加工系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件 ，它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用;盡管它加工速度慢于模沖，但它沒有模具消耗，無需修理模具，還節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省加工費用，降低產(chǎn)品成本，所以從總體上講在經(jīng)濟(jì)上更為合算。

從如何使模具適應(yīng)工件設(shè)計尺寸和形狀變化角度看，激光切割外協(xié)加工也可發(fā)揮其精que、重現(xiàn)性好的優(yōu)勢。作為層疊模具的優(yōu)先制造手段，由于不需要高ji模具制作工，激光切割外協(xié)加工運轉(zhuǎn)費用也并不昂貴，因此還能顯著地降低模具制造費用。激光切割外協(xié)加工模具還帶來的附加好處是模具切邊會產(chǎn)生一個淺硬化層，提高模具運行中的耐磨性。激光切割外協(xié)加工的無接觸特點給圓鋸片切割成形帶來無應(yīng)力優(yōu)勢，由此提高了使用壽命。

加工精度激光切割的加工精度是由加工機性能、光束品質(zhì)、加工現(xiàn)象而決定的整體精度。

一、 關(guān)于尺寸變化即使按照程序進(jìn)行切割，也有加工產(chǎn)品無法滿足精度要求的情況。所以需要根據(jù)不同的情況采取對策。

1.加工產(chǎn)品的全體尺寸有變化這是由于切口上激光焦點直徑和其周圍燃燒區(qū)域形成的切口寬度所影響的。雖然在相同條件下，對相同的加工物，激光加工設(shè)備，使用同一偏置補償值可以確保其精度，但是焦點位置的設(shè)定要憑借加工機操作人員的感覺來確定，而且熱透鏡作用也會造成焦點位置的變化，所以需要定期檢查的偏置補償值。

2．加工方向(部分)上的尺寸誤差有差別板材上部的尺寸精度與尺寸精度有不同的情況。這個現(xiàn)象要考慮兩方面的原因。首先，光束圓度和強度分布不均一，造成切口寬度沿加工方向有所不同。解決的方法是進(jìn)行光軸調(diào)整或清洗光學(xué)部件。其次，被加工物受熱膨脹會引起加工形狀長方向尺寸變短的情況。

3．翹曲引起的變化尺寸精度雖然在要求范圍內(nèi)，但由于熱變形等原因會造成發(fā)生翹曲。加工鋁、銅、不銹鋼等時非常顯著，它受到線膨脹系數(shù)、熱容量等物性的影響。就加工形狀來說，中山激光加工，縱橫比越大，翹曲量就越大。采用低熱量加工條件以及加工線路等在加工程序上下工夫，但還沒有完全解決問題。加工板件所擁有的殘余應(yīng)力對翹曲和尺寸誤差也有影響，所以我們需要對加工程序始終保持一定的配置方向。

4．間距精度變化加工很多孔時，孔與孔之間的間距精度會出現(xiàn)偏差。由于在熱膨脹情況下開孔，冷卻收縮后，間距變小。我們可以在程序中補正收縮部分的精度或者靈活運用形狀縮放功能。無論什么情況，都要在初期加工后，測定其加工尺寸，補誤差。當(dāng)間隔精度不隨加工位置而變化，而是在整個加工區(qū)里都惡化時，其原因是機械精度的惡化而造成的。

5．圓度變化在激光加工中加工孔切割面產(chǎn)生坡度是無法避免的，下面直徑比背面直徑大，一般都評估背面稍小一側(cè)的圓度。

一、嚴(yán)禁在光纖激光切割機加工區(qū)堆放物品

嚴(yán)禁在光纖激光切割機附近堆放諸如紙張、油布、油品等物品。

采用氧氣作為切割輔助氣體時，材料表面不得有油污。否則，極易釀成火災(zāi)

二、嚴(yán)禁在機器工作時進(jìn)入危險區(qū)

光纖激光切割機的危險區(qū)是整個工作臺，如果是敞開式工作臺，則向外延伸500mm。加工區(qū)為主要危險區(qū)。在此區(qū)域內(nèi)，運動的橫梁可能對人體產(chǎn)生沖擊；運動的橫梁與固定的床身、門、底座，可能擠壓人體；尖銳物體或針狀的支承頂針可能刺傷、扎傷人體；高功率密度的激光，可能對人體造成致命危害。

三、工作區(qū)保持通風(fēng)、整潔、照明良好

光纖激光切割機工作區(qū)應(yīng)保證良好的通風(fēng)，以利于散發(fā)有害氣體（如由于管路爆裂或氣瓶泄漏而溢出的氮氣）。保證加工過程中的有害氣體和物質(zhì)及激光工作氣體充分排放到室外。

氣瓶均應(yīng)放入氣瓶架內(nèi)，盡可能靠墻安放，激光加工中心，穩(wěn)固、整齊。

在激光安全管理區(qū)域內(nèi)，應(yīng)保證良好的照明

四、穿戴防護(hù)鏡和防護(hù)服

光纖激光切割機的操作者或在激光使用期間接近激光的人員，應(yīng)盡可能應(yīng)佩戴合適的防護(hù)鏡（應(yīng)帶有側(cè)罩，且與相應(yīng)激光波長相對應(yīng)）。佩防護(hù)鏡的目的在于避免眼睛暴露于可能的激光輻射，防止切割過程產(chǎn)生的金屬飛濺物、因鏡片炸裂飛迸而出的碎片、因高壓管路爆裂迸出而傷害眼睛。

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