2022年通快激光-当切割质量不好时 .pdf

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1、切割参数的优化当切割质量不好时，很大程度上是因为切割参数并没有经过优化。如需要对切割参数进行改进，可按照下列步骤进行。1通过 MMC （人机界面）上方的工具栏，逐步点击：1 Operation 1 Production 5 Tables 1 Laser technology ，进入技术表单（ Technology Table）。技术表单是 Trumpf的开发人员对德国的钣材进行不断的切割试验而总结出来的切割参数进行汇总生成的一个表单。但国内的钣金件与德国有差异，因而用这些参数直接进行切割时，有时并不能达到最好的效果。这就需要我们在这些参数的基础上进行进一步的优化。2进入技术表单页面后，我们首先

2、需要选择切割的钣材。如下图所示，技术表单的左上角显示的是针对不同的钣金材料，以及该材料的厚度而分类的技术表单的总汇。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - 其中， ST37是碳钢， 1.4301是指不锈钢， AlMg3 指铝合金。这些材料代号后方跟的数字是由钣金厚度（以毫米为单位）乘以10得到的。如 ST37-20指的是 2 mm厚的碳钢。该标示后，以逗号分割的三个数字和字母分别表示：钣材厚度，切割时所用的刀头，以及所

3、用的切割气体。所以上图中红框内代码的含义为：4000W的激光器， 2mm厚的碳钢，钣材厚度为2mm，使用 5英寸刀头，并使用氮气切割。此时，我们可以用鼠标点击红框内的下拉菜单选择我们需要进行优化的表单，也可通过点击上图中左下角的 Tables键进行表单选择。对应于一种材料的技术表单，依据加工中用到的不同功能，具体又被细分为15项子表单。它们分别是： 1. General （概况）； 2. General cutting（切割概况）； 3.Cutting large contour（大轮廓切割）； 4. Cutting large contour（大轮廓切割）； 5. Cutting large

4、 contour （大轮廓切割）； 6. Cutting medium contour（中轮廓切割）； 7. Cutting small contour （小轮廓切割）； 8. Cutting small contour（小轮廓切割）； 9. Cutting small contour（小轮廓切名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - 割）； 10. Normal PierceLine piercing（普通刺穿）； 1

5、1. Soft PierceLine piercing（软刺穿）； 12. Evaporating（气化）； 13. Marking（打标）； 14. Center Marking（中心打标）； 15. Microweld（微焊接）。我们或者可以通过点击上图中右上角的下拉菜单（与红框平行的框）进行切换，也可通过上图中右下角的 ” Technol.” 进行逐子表单向前或逐子表单向后的切换。下面就对会对切割产生较大影响的一些子表单进行逐一的解释。4” 1. General ” （概况）子表单（如下图所示）该页面中罗列的大部分参数为切割中不需要优化的常量。如钣材代号，钣材厚度，刀头焦距，喷嘴直径等等

6、。但上图中红框所示的Plasma sensor assembly threshold value (等离子云监控)有时需要在高压切割时进行优化。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - 高压切割是由于切割不锈钢和铝板时所使用的高压氮气而得名。由于没有氧气助燃，这些材料在切割时大部分没有被熔掉，而是被高功率的激光气化为等离子云，进而借助高压氮气被吹掉。当等离子云较大时，刀头中的透镜会受到损伤，甚至有可能因为受损的透镜在激光

7、作用下被分解产生有毒气体，使整个光路被污染掉。因而机床中设置了等离子云监控装置，防止这种现象的发生。等离子云监控装置有一大一小两个监控值。当等离子云达到小的监控值时，切割速度会被放缓。当大监控值达到时，切割停止，Z轴升高，一小段时间后再重新刺穿切割。这些特殊的处理措施虽然有效的保护了透镜，但在使用了这些措施的切割段里，切面质量往往较差。因而在保证透镜不会受到威胁的情况下，我们可以适当提高监控值，以使这些特殊措施才切割中不被使用，从而保证切割质量。注意：小监控值每次可在上次的基础值上提高100。大监控值可在上次的基础值上提高300。每次对等离子云监控进行修正时，两个监控值必须同时进行修改。5大轮

8、廓，中轮廓与小轮廓切割如下图所示，技术表单的3. 4. 5.项子表单明细了大轮廓的切割参数，6.项子表单明细了中轮廓的切割参数， 7. 8. 9. 项子表单明细了小轮廓的切割参数。大轮廓，中轮廓与小轮廓是依据被切割的轮廓的孔径大小或边框长短而被划分成上述三类或两类的（对于有的钣金件，子表单中只有大轮廓与小轮廓）。对应于不同的轮廓种类，其切割使用的焦距与进刀速度都不同。因而，我们可以依据这两个参数识别轮廓种类。如下图所示，在切割程序页面的左下方的红框中，我们可以观察到轮廓切割时的额定速度。在右下方的红框中，我们可以观察到透镜焦距的设定值。通过将这两个参数与大轮廓，中轮廓和小轮廓各自的子切割表单中

9、的这两个参数的值进行比对，我们就可以确定对应轮廓的属性了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - 因此，当我们发现切割质量有问题时，我们首先需要判断发生切割问题所在的轮廓属于大轮廓，中轮廓还是小轮廓。然后进入相应轮廓的切割参数的子表单进行修改。6调整焦距焦距是对切割质量影响较大的一个参数。当我们选择好对应的轮廓种类后，就可进入相应的子菜单（如下图所示）通过红框中的项目进行调整。当焦距设定为 0mm时对应的是喷嘴顶部。当

10、激光焦点位于喷嘴下部时，其红框中的值为负值。而当激光焦点位于喷嘴上部时，其红框中的设定值为正值。调整时，一般可以先以0.5mm为单位向正方向或负方向逐渐调整。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - 7其它影响切割的因素如下图所示，那些影响切割并在大多数情况下需要我们进行优化的参数都被圈入红框内。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理

11、 - - - - - - - 第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - 7.1 普通切割参数和引入线切割参数如下图所示，该子菜单中的下方存在着以 Normal（普通） 和 Reduced （减速） 为标题的左右两个切割参数表格。这是由于刺穿阶段以及切割刚开始时的各轴加速阶段所产生的切面质量较差，所以我们在实际加工中并不会直接在需要被加工的轮廓上刺穿并开始切割。实际的加工通常是这样的程序：首先，激光在需要被切割的轮廓外的废料部分进行刺穿，而后，激光以较小的速度沿着一条引入线由刺穿点进入到需要切割的轮廓，进入后才开始以正常的参数进行切割。下图中的 Normal 就是指我们所需要

12、的切割料件轮廓的参数，而 Reduced 指的是引入线的切割参数。所以当切面有问题时，我们还要判断该问题是在正常切割中发生的，还是由于引入线的问题而产生的，从而才能做到对症下药。7.2 激光功率（ Laser power ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - 在一些薄钣金的切割中，所使用的激光功率往往小于激光发生器的额定功率。这时，如果发生料件没有被切透，或是我们想要提高激光的加工速度时，我们就可以适当提供该参数。

13、7.3 加工速度（ Speed ）当我们加工一些厚钣金件时，如果发现无论如何调整焦距和气压，切面质量还是很糟的情况下，就可适当降低加工速度。或是在加工薄板时，我们希望提高产能，这时也可提高此参数。但是，提高加工速度通常要与更高的激光功率或更大的切割气压配合使用，才能使切割质量不受到影响。7.4 切割气压（ Gas pressure ）在调整切割质量的过程中，有两项参数是我们最常使用的。一个是前面介绍的焦距，另一项就是切割气压。对高压切割，当氮气压力过小时，激光熔化的材料不能被及时吹走。这时它们就会凝结成一颗颗不规则的渣子分布在钣金件的背面。相反，当氮气压力过大时，氮气的消耗量会大量增加，从而增

14、大了生产成本。同时，如果氮气压力过大，等离子云也会增大，导致切割经常中断，影响切割质量。当氧气作切割气时，如果气压过小，碳钢板就得不到足够的热量来使其熔化，从而造成切不透或是熔渣较多的现象。但同时，较小的切割气压却能给出更加光滑的切面，而较大气压下切割的料件上，断面的竖纹会更加明显。因而如上所述，我们就需要在对气压的改变中，实现切割质量的优化。8正常刺穿（ Normal Pierceline piercing）和软刺穿（ Soft Pierceline piercing）如下图所示，技术表单的第10.和第11.项分别记录了正常刺穿和软刺穿的参数。正常刺穿是指大轮廓的刺穿方式，软刺穿是指小轮廓的

15、刺穿方式。直观上，正常刺穿产生的穿孔较大，而软刺穿的则较小。我们可以想象，小轮廓本身范围就较小。虽然刺穿点如名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - 前所述，处于废料部分，但如果穿孔的直径过大以致它的边缘已经与需要的轮廓有了交集，那么我们切出的小轮廓肯定就会受到影响。因此，简单的来说，我们通过减少刺穿时的激光功率并延长刺穿时间来使刺穿孔更小，以适应小轮廓的切割。这就是软刺穿的技术特点。因此，当大轮廓的刺穿孔的质量相对加工

16、时间更具重要性时，我们可以简单的把正常刺穿的参数改成与软刺穿一样就可达到目的。9影响刺穿的参数如下图所示的页面中，红框中的两项：刺穿时间（Piercing time）和气压（ Gas pressure ）是在刺穿优化中经常使用的两项参数。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - 一些建议：在操作工人结束了对机床的一些基础培训之后，可以给工人一段时间，让他们自己进行一些切割试验：例如，可以让工人在默认的切割参数的基础上，首

17、先对焦距以0.5mm为单位，逐渐向上和向下调整，直到切割的料件下方出现明显熔渣。在这个调整过程中，每一个切下来的料件都要保存下来并标上它的焦距值。而后从这些对应不同焦距的料件中挑出质量最好的一个，将技术表单中的焦距设定值改为这个料件对应的值。而后，再逐渐向大，小两个方向改变切割气压，直到切割的料件下方再次出现明显的熔渣。这样我们就得到了一组对应不同焦距，一组对应不同切割气压的两套料件。在此基础上，我们就可分析焦距过低或过高，和气压过大或过小对切割产生的影响。这样，操作工人就可以有了一个直观的印象：当对应什么样的切割质量时，我们应当调整哪些参数。此外，当出现切割问题时，我们也可以依据上述的步骤，

18、来逐渐优化切割参数。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - 调整喷嘴中心理论上，当激光机每天早上被第一次打开时，或是在一天的加工中由于加工需要而更换了切割头时，我们都需要对喷嘴中心进行检查。此外，当切割中发现切下的矩形料件有三个切面较好，而一个明显较差时，我们也需要对喷嘴中心重新进行校准。调整喷嘴中心是指将激光束对准到喷嘴的中心。其调整的步骤详述如下：1通过点击 MMC （人机界面）中的快捷菜单（如下图所示）进入程序

19、选择页面。2在程序选择页面中（如下图所示），首先用鼠标左键双击选择下图中左边红框内的路径名C:DHTOPSMANU.DIR 。而后右边白色为背景的框内会出现该路径下的所有文件夹名称。我们依次双击 Service.prg和Customer，就会进入如右下方红框内所示的路径下的程序列表。此时，我们需要选择并分解下图中用蓝色显示的服务程序TAPESHOT_RAMP.LST 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - 3运行程

20、序，并根据根据程序的页面的提示（如下图中的红框所示），我们需要选择需要被调整的切割头的类型（共有3.75” , 5” 和7.5” 三种类型备选）。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - 切割头类型选单的下面的坐标确定了在调整喷嘴中心过程中，激光束射出的位置。一般我们不需要对它们做任何改变。4如上图所示，为了调整喷嘴中心，我们需要直径为1mm的喷嘴。所以换上正确的喷嘴。5按照下图所示的方式，首先用记号笔在喷嘴上面向操作

21、员的方向（即X-方向），画上一条黑线，作为我们调整时的基准。而后喷嘴下粘上透明胶带，透明胶带一定要覆盖到整个喷嘴的口子。6而后按下上图页面中的pulsing（激光光束）键，让光束在喷嘴下的胶带上打一个孔。7将喷嘴取下，观察胶带上的孔相对喷嘴口子的位置。如果胶带上的孔不在喷嘴的中心，则我们需要对激光光束进行调整，直到激光射出的孔准确位于喷嘴中心。8调整时，我们首先将取下的喷嘴带有胶带的一面面对自己，并旋转喷嘴直到记号笔画的黑线朝上，观察孔相对喷嘴中心的位置。而后按下上图中的sketch（简图）键，一个指导喷嘴中心调整的窗口（如下图所示）就会弹出。机床喷嘴操作员X+ Y+ 按图中所示方向画上黑线名

22、师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - 上图中表明了八种激光偏离喷嘴中心的情况，以及对应的，如何通过旋转调整旋钮来实现调整。以红框中的第一种情况为例：灰色的圆形表明了喷嘴，数字2 指向的黑线对应了我们在喷嘴上画的记号。图中的喷嘴内的黑点指的是激光打的孔，它位于喷嘴偏左的位置。因而只有将激光水平向右调整才能使激光位于喷嘴中心（激光的调整方向在上图中均用灰色圆形内的直线箭头表示）。激光光束的调整方法被标注在上图中每个灰色圆

23、形（即喷嘴）的左侧，由弧线箭头以及相应的标号，如 Nr. 1和Nr. 2组成。 Nr. 1和Nr. 2分别对应切割头上左右两个带有刻度的可用手旋转的黑色旋钮（如下图中红框所示）。将黑色旋钮外的套子向后推开后，我们就可以看见旋钮上的刻度并可定量的进行旋转旋钮。对应上图中红框内的第一种情况，为了将光束水平向右调整，调整旋钮1（即刀头上左侧旋钮）应逆时针旋转，同时调整旋钮2（刀头上右侧旋钮）顺时针旋转同样的刻度。旋转的刻度越多，则激光水平向右调整的距离也越多。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - 9调整后，我们需要再次旋上喷嘴，粘上胶带，打出激光，并检查孔相对喷嘴中心的位置。如果不对，则需要再次重复以上步骤对光束进行调整，直到孔完全位于喷嘴中心为止。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - -