2022年激光切割加工基础知识 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第1 页 共 31 页激光切割基础学问第一部分 激光切割的原理和功能一、激光切割的原理激光切割是由电子放电作为供应能源,通过 He、N2、CO2等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割；激光切割的过程：在数控程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光, 经过光路系统传送到切割头, 并聚焦于工件外表, 将金属熔化；同时, 喷嘴从与光束平行的方向喷出帮助气体将熔渣吹走；在由程控的伺服电机驱动下,切割头依据预定路线运动,从而切割出各种外形的工件；1234561激光器；2激

2、光束；3全反射棱镜；4聚焦物镜；5工件；6工作台图1：激光切割示意图二、机床结构 SLCF-X15 40F数控激光切割机是意大利普瑞玛PRIMA工业公司的主导机 型悬臂式飞行光路结构的激光切割机,加工板材尺寸为 1500 4000毫米,配 有交换工作台；一该机型的主要特点如下：悬臂式开式结构,可从三个方向上下料,人机接近性极好,可放置超长超宽的 板材；可移动式切割工作台与主机别离,柔性大；可加装焊接、切管等功能；精密传动部件不在切割区域内,形影响机床的精度；防护简单,也不会由于工作台及床身切割热变从根本上排除了电器双边同步锁产生的误差,防止了横梁的扭动, 使得光路稳 定,切割精度提高；配有高速

3、的 Z轴系统,同时可通过数控系统掌握帮助气体的压力、流量等,大 大提高了加工效率；新型的 PM400V2.0智能化编程软件,具有蛙跳、共边切割、优化套排料、高效穿孔、尖角处理等功能；具有先进的多腔分室除尘系统,比单纯的抽风系统除尘成效更高；1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第2 页 共 31 页二机床的结构主要由以下几部分组成：1、床身全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁、 切割头支架和切割头工具,通过特殊的设计,排除在加工期间由于轴的加速带来的振动；机床底部分成几个排气

4、腔室,当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出；通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内；2、工作台 4米的工作台可供交换使用, 当一个工作台在进行切割加工的同时,另一张 工作台可以同时进行上下料操作,有效提高工作效率；两个工作台可通过编程或 按钮自动交换；工作台下方配有小车收集装置, 切割的小料及金属粉末会集中收集在小车中；3、切割头 是光路的最终器件, 其内置的透镜将激光光束聚焦, 标准切割头焦距有 5 英 寸和 7.5 英寸 主要用于割厚板 两种；良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有 关,本机切割头使用德国 PRECITEC公司生产的非接触式电容传感头,在切割过程 中可实现自动跟踪

5、与修正工件外表与喷嘴的间距,调整激光焦距与板材的相对位置,以排除因被切割板材的不平整对切割材料造成的影响；自动找准材料的摆放位置红光指示器；4、掌握系统掌握系统包括数控系统集成可编程序掌握器PLC、电控柜及操作台；PMC-1200数控系统由 32位CPU掌握单元、数字伺服单元、数字伺服电机、电缆等组成,采纳全中文才做界面,10.4 彩色液晶显示器,能实现机外编程电脑与机床的掌握系统进行数据传输通讯具有 232接口,具有加速、突变限制；具有图形显示功能,可对激光器的各种状态进行在线和动态掌握功能；5、激光掌握柜掌握和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式；6、激光器

6、采纳原装进口德国 ROFIN公司SLAB3000W 型激光发生器,是目前世界先进的 RF鼓励板式放电的二氧化碳激光器；其心脏是谐振腔, 激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳氮气氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体；7、冷却设备 冷却激光器、激光气体和光路系统；8、除尘装置 内置管道及风机,改善了工作环境；切割区域内装有大通径除尘管道及大全 压的离心式除尘风机,加之全封闭的机床床身及分段除尘装置,具有较好的除尘 成效；9、供气系统 包括气源、过滤装置和管路； 气源含瓶装气和压缩空气 空气压缩机、 冷干机；三设备的技

7、术参数2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光 激光切割加工基础学问 编号：第 3 页 共 31 页表1：激光切割机技术参数序号 项目名称 参数 单位1 切割板材尺寸 1500*4000 mm 2 X轴行程 4000 mm 3 Y轴行程 1500 mm 4 Z轴行程 100 mm 5 X、Y轴定位精度mm/m 6 X、Y轴重复定位精度mm 7 X、Y轴最大定位速度 100 m/min 8 切割工作台最大载重 750 kg 9 切割碳钢最大厚度 18-20 mm 10 切割不锈钢最大厚度 8-10 mm 11

8、切割铝板最大厚度 5-6 mm 12 真空悬臂吊最大载重 500 kg （四） ROFIN 3000W CO 2激光发生器技术参数表2：激光器技术参数激光束特性功率范畴 W0-3000 最大功率 W3000 长时间功率稳固性 公称功率2% 光束直径 1/e2 毫米20-25 光束发散全角毫弧度光束端点稳固性毫弧度因子K公称功率偏振状态 45度线偏振光束模式 00模式操作 连续波、门脉冲脉冲参数 脉冲重复频率赫兹最小脉冲周期微秒脉冲宽度 电、气、冷却 电能消耗千伏安380V 10%,三相, 50赫兹 最小气体消耗升 / 小时 2% 最大功率时氦气 65%,氮气 30%,CO 25%冷却才能千瓦,

9、环境温度40度压缩空气压力巴环境温度范畴度3 CW-5000 26 26um工作耗电 38KVA 35 4 5-30 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第4 页 共 31 页三、切割方法不同的材料,切割方法不一样,主要分为熔化切割、氧化切割、气化切割、导 向断裂切割等；表3：切割方法与对应的材料序号切割方法对应切割材料1 熔化切割不锈钢、铝2 氧化切割碳钢3 气化切割木材、碳素材料和某些塑料4 导向断裂切割陶瓷1、熔化切割 在激光熔化切割中,工件材料在激光束的照耀下局部熔化,熔化的

10、液态材料 被气体吹走,形成切缝,切割仅在液态下进行,故称为熔化切割；切割时在与激 光同轴的方向供应高纯度的不活泼气体,帮助气体仅将熔化金属吹出切缝,不与 金属反应；这种切割方法的激光功率密度在 10 7W/cm 2左右；激光光束配上高纯惰性切割气体促使熔化的材料离开割缝,而气体本身不参 于切割；最大切割速度随着激光功率的增加而增加,随着板材厚度的增加和材料熔化 温度的增加而几乎反比例地减小；在激光功率肯定的情形下,限制因数就是 割缝处的气压和材料的热传导率；2、氧化切割 与熔化切割不同,激光氧化切割使用活泼的氧气作为帮助气体；由于氧与已经酷热了的金属材料发生化学反应,释放出大量的热, 结果是材

11、料进一步被加热；材料外表在激光束照耀下很快被加热到燃点温度,与氧气发生猛烈的燃烧反 应,放出大量热量,在此热量作用下,材料内部形成布满蒸汽的小孔,而小 孔四周被熔化的加工材料所包围；燃烧物质转移成熔渣,掌握氧和加工材料的燃烧速度,氧气流速越高,燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快；但是,假如氧气速度过快,将导致割缝出口处的反应产物即金属氧化物的快速冷却,对切割质量造成不利影响；切割过程存在两个热源：激光束照耀能和化学反应所产生的热能；据估量,切割碳钢时,氧化反应所产生的热能占切割所需能量的 60%；在氧化切割过程中,假如氧化燃烧的速度高于激光束移动的速度,割缝将变 宽且粗糙,反之,假如移动速度慢

12、,就割缝窄而光滑；3、气化切割 激光束焦点处功率密度特别高,可达10 6W/cm 2以上,激光光能转换成热能,保持在微小的范畴内,材料很快被加热至气化温度,部分材料气化为蒸汽逸去,部分材料被帮助气体吹走,随着激光束与材料之间的连续不断的相对运动,便形 成宽度很窄 如 0.2mm的割缝；这种切割方法的功率密度在 10 8W/cm 2左右；一些 不能熔化的材料如木材、碳素材料和某些塑料即通过这种方法进行切割；激光氧化切割在加工精密模型和尖角时是不好的有烧掉尖角的危急；可以 使用脉冲模式的激光来限制热影响；所用的激光功率打算切割速度；在激光功率肯定的情形下,限制因数就是氧 气的供应和材料的热传导率；

13、4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第5 页 共 31 页4 、导向断裂切割对于简单受热破坏的脆性材料,通过激光束加热进行高速、 可控的切断, 称为导向断裂切割；这种切割过程主要内容是：激光束加热脆性材料小块区域,引起 该区域大的热梯度和严峻的机械变形,导致材料形成裂缝；只要保持均衡的加热 梯度,激光束可引导裂缝在任何需要的方向产生；挑选切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的外形；由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔化切割的速度比激光气化切割的速度快,激

14、光氧化切割就借助氧气与金属的反应热使速度更快；同时,氧化切割的切缝宽, 粗糙度高, 热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔化切割割缝平整,外表质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好；另外,熔化切割和气化 切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义；一般的材料可用氧化切割完成,假如要求外表无氧化,就须挑选熔化切割,气化切割一般用于对尺寸精度和外表光滑度要求很高的情形,故其速度也最低；另外,切割的外形也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,氧化切割 可能是危急的,由于过热会使细小部位烧损；四、运行模式激光器常常运行在连续输出模式,为了得到最正确的切割质量,对于给定的材料,有必要

15、调整进给速率,例如拐弯时的加速,减速和延时；因此,在连续输出模式下,降低功率是不够的,必需通过变化脉冲来调整激光功率；表4：各种不同的激光运行模式、应用范畴和举例5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第6 页 共 31 页在连续模式下, 激光输出的功率是恒定的, 这使得进入板料的热量比较匀称,它适合于一般情形下较快速的切割,一方面可以提高工作效率,另一方面也是防止热量集中导致热影响区组织恶变的需要；调制模式的激光功率是切割速度的函数,它可以通过限制在各点处的功率使进入板料的热量保持

16、在相当的低水平,从而防止切缝边缘的烧伤；由于它的掌握比较复杂,因此效率不是很高,只在短时段内使用；脉冲模式虽可细分为三种情形,实质上只是强度的差异,往往依据材料的特性和结构的精度来挑选；五、激光切割的特点1 、激光切割的切缝窄,工件变形小激光束聚焦成很小的光点,使焦点处到达很高的功率密度；这时间束输入的 热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分,材料很快加热至汽化程度,蒸发 形成孔洞；随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄的切缝；切 边受热影响很小,基本没有工件变形；切割过程中仍添加与被切材料相适合的帮助汽体；碳钢切割时利用氧作为辅 助汽体与熔融金属产生放热化学反应氧化材料,同时帮

17、忙吹走割缝内的熔渣；切 割聚丙烯一类塑料使用压缩空气,棉、纸等易燃材料切割使用惰性汽体；进入喷 嘴的帮助汽体仍能冷却聚焦透镜,防止烟尘进入透镜座内污染镜片并导致镜片过 热；大多数有机与无机材料都可以用激光切割；在工业制造系统占有份量很重的 金属加工业,很多金属材料,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6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第7 页 共 31 页激光切割很困难,甚至不能切割；激光切割无毛刺、

18、皱折、精度高,优于等离子切割；对很多机电制造行业来 说,由于微机程序掌握的现代激光切割系统能便利切割不同外形与尺寸的工件,它往往比冲切、模压工艺更被优先选用；尽管它加工速度仍慢于模冲,但它没有 模具消耗,无须修理模具,仍节约更换模具时间,从而节约了加工费用,降低了 生产成本,所以从总体上考虑是更合算的；2 、激光切割是一种高能量、密度可控性好的无接触加工激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点,把它应用于切割有很多特点；第一,激光光能转换成惊人的热能保持在微小的区域内,可供应：1 狭窄的直边割缝； 2最小的邻近切边的热影响区；3微小的局部变形；其次,激光束对工件不施加任何力, 它是无接触切割工

19、具, 这就意味着：1 工件无机械变形； 2无刀具磨损,也谈不上刀具的转换问题；3切割材料 无须考虑它的硬度,也即激光切割才能不受被切材料的硬度影响,任何硬度的材 料都可以切割；再次,激光束可控性强,并有高的适应性和柔性,因而：1 与自动化设备相结合很便利,简单实现切割过程自动化；2 由于不存在对切割工件的限制,激光束具有无限的仿形切割才能；3 与电脑结合,可整张板排料,节约 材料；3 、激光切割具有广泛的适应性和敏捷性与其它常规加工方法相比,激光切割具有更大的适应性；与其他热切割方法 相比,同样作为热切割过程, 别的方法不能象激光束那样作用于一个微小的区域,结果导致切口宽、热影响区大和明显的工

20、件变形；激光能切割非金属,而其它热 切割方法就不能；六、 气体参数的掌握在实际的激光切割过程中,仍要有帮助气体的参加；帮助气体不但可以将熔渣准时吹走,仍起到冷却工件和清洁透镜的作用,选用不同的帮助气体,更能够转变切割的速度及割缝外表质量,对特殊金属的切割具有重大意义；影响气体的参数包括气体类型、气体压力和喷嘴直径；1 帮助气体类型帮助气体类型有氧气、空气、氮气和氩气；氧气适合于厚板切割、高速切割和极薄板切割；空气适合于铝板、非金属及镀锌钢板的切割,在肯定程度上它可以削减氧化膜且节约成本；氮气作为切割时的爱护气体可防氧化膜发生,防止燃烧 在板料较厚时简单发生 ；氩气用于钛金属切割；2 气体压力气

21、体压力分高压和低压两种, 依据激光机的技术参数,高压最大为20兆帕,低压最大为 5 兆帕；挑选压力的依据有板料厚度、切割速度、熔化金属的粘度7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光 激光切割加工基础学问 编号：第 8 页 共 31 页和激光功率；当料厚较大,切速较快,金属液体的粘度较高时 , 可选用高一些的压力；相反,对于薄料、慢速切割或液态粘度小的金属,就可挑选适当的低压；功率较大时适当增加气体压力对冷却四周材料是有益的, 它适用于有特殊要求的场合；不管选用怎样的压力,其原就都是在保证吹渣成效的前提下尽可能

22、经济；3 喷嘴直径喷嘴直径的选取与气体压力的挑选原就上是一样的, 但它仍与切割方法有关；对于以氧气作为帮助气体的切割,由于金属的燃烧,割缝较宽,要想快速有 效地吹走熔渣, 得选用大直径的喷嘴才行, 对于采纳脉冲切割的场合, 割缝较小 , 不宜选用太大的喷嘴；有时喷嘴大小的挑选会与压力挑选相冲突 , 在不能两全的 情形下 , 通过调剂喷嘴与切缝的距离也能起到肯定的作用；常用的喷嘴直径是 1.5 和2.0 的；七、材料特性与激光加工的关系工件切割的结果可能是切缝洁净,也可能相反,切缝底部挂渣或切缝上带有 烧 痕,其中很大的一部分是由材料引起的；影响切割质量的因素有：合金成分、材料显微结构、外表质量

23、、外表处理、反射率、热导率、熔点及沸点；通常合金成分影响材料的强度可焊性高氧化性和耐腐蚀性,所以含碳量 越高越难切割；晶粒细小切缝品质好；假如材料外表有锈蚀,或有氧化层,熔化 时因氧化层与金属的性质不同,使外表产生难熔的氧化物,也增加了熔渣,切缝 会呈不规章状；外表粗造削减了反光度,提高热效率,经喷丸处理后切割质量要 好很多；导热率低就热量集中,效率高；因此,越是晶粒细小、外表粗糙、无锈蚀、导热率低的材料越简单加工,而 含碳量高、外表有镀层或涂漆、反光率高的材料较难切割；含碳量高的金属多属 于熔点比较高的金属,由于难以熔化,增加了切穿的时间；一方面,它使得割缝 加宽,外表热影响区扩大, 造成切

24、割质量的不稳固； 另一方面, 合金成分含量高,使液态金属的粘度增加,使飞溅和挂渣的比率提高,加工时对激光功率、气吹压 力的调剂都提出了更高的要求； 镀层和涂漆加强的光的反射, 使熔融因难； 同时,也增加了熔渣的产生；八、激光切割应留意的问题前面分析了激光切割最主要的几个技术参数,它们打算了切割工艺的主要方面,但并不是只要把握了这就肯定能加工出高质量的产品,仍有几个问题是特殊 需 要引起留意的：1、切速的挑选 激光切割的速度最大可达 200300mm/s,实际加工时往往只有最大速的 1/3 1/2 ,由于速度越高,伺服机构的动态精度就越低,直接影响切割质量；有实 验说明,切割圆孔时,切速越高,孔

25、径越小,加工的孔圆度就越差；只有在长边8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第9 页 共 31 页直线切割时才可以使用最大速切割以提高效率； 2、切割的引线和尾线 在切割操作中,为了使割缝连接良好,防止始端和终点烧伤,常常在切割开 始和终止处各引一段过渡线,分别称作引线和尾线；引线和尾线对工件本身是没 有用的 , 因此要支配在工件范畴之外,同时留意不能将引线设置在尖角等不易散 热处；引线与割缝的连接尽量采纳圆弧过渡,使机器运动平稳并防止转角停顿造 成烧伤； 3 、尖角的加工用走圆弧

26、加工出钝角如有可能,防止加工没有圆弧的角；带圆弧的角有以下好处：轴运动的动态性能好；热影响区小；c产生的毛刺少；对于不带圆角的边角,可以设定的最大半径是切缝宽度的一半；此时切割出来的边角是没有圆角的；图2：走圆弧法加工钝角用圆孔成角法在薄板上切割尖角 当在薄板上高速切割时, 建议使用圆孔成角法切割尖角,它有以下好处： 切割尖角时,轴向变化匀称；切角时,切速恒定；防止了轴振动,防止 毛刺生成；尖角处的热影响区小；图3：圆孔成角法加工锐角用延时法在厚板上切割尖角切割厚板时,假如仍使用圆孔成角法,尖角四周会过热,此时应采纳参数 :“ Critical angle ,dwell time” 来切割尖角

27、,机器运动到尖角处,停顿特定的时间,然后连续转向运动；九、激光所用气体 激光所用气体包括激光器工作和爱护气体以及切割帮助气体；激光器工作气体用于产生激光,爱护气体用于爱护光学器件、 驱动光闸； 激光器工作气体由氦气、氮气、二氧化碳气体依据肯定比例混合,这个比例在工厂 9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 10 页 共 31 页预定好,确保最正确性能,不要任凭调整,比例不当,可能会造成激光系统的失效和高压电源的损害；激光器所用气体均为高纯度,均在 99.999%以上.切割帮助气体

28、主要是 N2 或 O2,有的材料切割可以使用压缩空气作为切割 帮助气体；N2 切割的切割面比较光亮； O2 切割的切割面由于材料被氧化而发黑；切割帮助气体的纯度越高,切割面的质量越好；气体 氮气 氧气压缩空气表4：切割帮助气体纯度备注99.5% 99.5% 符合ISO8573-1 最大颗粒尺寸： 5 m 最大凝结物含量： 5mg/m 3 最大油含量：无油空压机 +冷冻干燥机 处理 量1m 3/min 其次部分激光切割工艺10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 11 页 共 3

29、1 页切割工艺与下述因素关系紧密：激光模式 激光功率 焦点位置 喷嘴高度 喷嘴直径 帮助气体 帮助气体纯度 帮助气体流量 帮助气体压力切割速度 板材材质 板材外表质量如生锈、异物等与切割相关的各工艺参数如以下图所示；光束直径切割气体类型透镜焦距帮助气体压力割嘴直径割嘴相对板面距离材料表面焦点 割缝宽图 4：切割工艺参数一、激光模式11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 12 页 共 31 页激光器的模式对切割影响很大,切割时要求到达钢板外表的模式较好；这与激光器本身的模式和外

30、光路镜片的质量有直接的关系；激光束横截面上光强的分布情形称为激光横模；一般笼统地把横模当作激光模式；用符号 TEMmn 表示各种横向模式； TEM表 示 横 向 电 磁 波 , m、n 均为正整数,分别表示在 x 轴和 y 轴方向上光强为零的那些点的序数,称为模式序数；以下图示出了几种不同的激光束横模的光斑；TEM00 模又称基模,其光斑中任何一点光强都不为零；假设光斑在 x 方向上有一点光强为零,称为 TEM10 模；在 y 方向上有一点光强为零,称为 TEM01 模；以此类推,模式序数 m 和 n 越大,光斑中光强为零的点的数目越多；有不同横向模式的激光束称为多模；图 5：模式光斑上图中,

31、TEM00 模,称为基模；TEM*01模,是单环模,也叫准基模；为了与 TEM01区分,特地加上星号 * ；TEM01 模与 TEM10 模其实可视为相同的模式,由于 X、Y轴原本就是人为划分的；下面示出的是几种模式的立体图；图 6：TEM00 模式立体图12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 13 页 共 31 页图 7：TEM20 模式立体图二、焦点位置图 9： 多模焦点位置是一个关键参数,应正确调剂焦点位置；1. 焦点位置与切割面的关系焦点位置示意图特点零焦距喷嘴适用于

32、 5 毫米以下薄碳钢等；切断面焦点在工件 外表 切幅 焦点在工件上外表,所以,切割光滑,下 13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 14 页 共 31 页外表就不光滑；喷嘴铝材、不锈钢等工件采纳这种方式；切断面负焦距焦点在工件切幅焦点在中心, 偏下部因此平滑面范畴较大,外表下切幅比零焦距的切幅宽,切割气体流量较大,穿孔时间较零焦距为长；正焦距喷嘴切幅切割厚钢板时采纳一般使用氧气 ；厚钢板切断时,切断用氧气的氧化作用必须从上面究竟面；因厚板之故切幅要宽,这样焦点在工件的设定可得

33、较宽的切幅；切断面和瓦斯切断类外表上似,可以说是用氧气吹断,因此断面较粗糙；2. 焦点位置对切割断面的影响3. 焦点查找焦点确定的方法和步骤：1）取下喷嘴, Z 轴下降,距板面 23mm；2）执行查找焦点子程序 1991；CALL 1991 速率倍率设为 100%；3）移动 Y 轴到划痕最细处；4）运算焦点位置 Zf焦点位置为 Zf=Z+Y 其中： Z当前 Z 轴坐标； Y当前 Y 轴坐标；5）装上喷嘴,将焦点微调调至刻度 5；6）手动切换到随动；7）调剂焦点,使 Z 轴坐标到达 Zf 的值,锁紧切割头；14 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 31 页精选学习资料 -

34、- - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 15 页 共 31 页此时焦点位于板面；三、喷嘴喷嘴外形、喷嘴孔径、喷嘴高度喷嘴出口与工件外表之间的距离等,均会影响切割的成效；图 10： 喷嘴1. 喷嘴的作用（1）防止熔渍等杂物往上反弹,穿过喷嘴,污染聚焦镜片；（2）掌握气体扩散面积及大小,从而掌握切割质量；图 11：没有喷嘴时,气体喷出的情形15 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 16 页 共 31 页图 12：有喷嘴时,气体喷出的情形2. 喷嘴与切割

35、品质的关系喷嘴出口孔中心与激光束的同轴度是影响切割质量优劣的重要因素之一,工件越 厚,影响越大；当喷嘴发生变形或有熔渍时,将直接影响同轴度；故喷嘴应当心储存,防止碰伤以免造成变形；喷嘴外形和尺寸的制造精度高,安 装时应留意方法正确；假如由于喷嘴的状况不良, 从而需要要转变切割时的各项条件,那就不如更换新 的喷嘴；假如喷嘴与激光不同轴,将对切割质量产生如下影响；a 对切割断面的影响 如下图,当帮助气体从喷嘴吹出时,气量不匀称,显现一边有熔渍,另一边没有的现象；对切割3mm 以下薄板时,它的影响较小,切割3mm 以上时,影响较严峻,有时无法切透；激光喷嘴左边吹气量小右边吹气量小图 13：同轴度对切

36、割断面的影响b对尖角的影响 工件有尖角或角度较小时,简单产生过熔现象,厚板就可能无法切割；c 对穿孔的影响 穿孔不稳固,时间不易掌握,对厚板会造成过熔,且穿透条件不易把握；对薄板 影响较小；16 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 17 页 共 31 页3. 喷嘴孔与激光束同轴度的调整喷嘴孔与激光束的同轴度的调整步骤如下：（1） 在喷嘴的出口端面涂抹印泥 一般以红色为好,将不干胶带贴在喷嘴出口 端面上；如下图；白色不干胶带 图 14：调整同轴步骤 1 （2） 用 1020 瓦的

37、功率,手动打孔；（3） 取下不干胶纸,留意保持其方向,以便与喷嘴相比照；正常情形下,不干胶纸上会留下一个黑点,是被激光烧损的；但假如喷嘴 中心偏离激光束中心过大时,将无法看到这个黑点激光束射到了喷嘴的 壁上；图 15：喷嘴偏离太大（4） 假如打出的中心点时大时小,请留意条件是否一样,聚焦镜是否松动；17 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 18 页 共 31 页正确 图 16： 聚焦镜松动（5） 留意观看黑点偏离喷嘴中心的方向,调整喷嘴位置；图 17：调整喷嘴位置,与激光束同轴

38、4. 喷嘴孔径孔径大小对切割质量和穿孔质量有关键性的影响；假如喷嘴孔径过大, 切割时四处飞溅的熔化物, 可能穿过喷嘴孔, 从而溅污镜片；孔径越大,几率越高,对聚焦镜爱护就越差,镜片寿命也就越差；喷嘴孔径的比较喷嘴孔径气体流速量熔融物去除才能小快大大慢小喷嘴 1、18 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 19 页 共 31 页喷嘴直径薄板 3mm 以下厚板 3mm 以上切割功率较高,散热时间较长,切割时间亦较长 1 切割面较细气体扩散面积小,不太稳固,基本可用切割面会较粗,转角地

39、方易有气体扩散面积大,气体流速较慢,切割溶渍时较稳固5. 喷嘴高度的调整喷嘴高度即喷嘴出口与工件外表之间的距离；此高度设定范畴在 4.0mm 之间,而切割时一般我们会设定在,过低会导致喷嘴易碰撞到工件外表,过高会降低帮助气体的浓度和压力,造成切割质量下降；打孔时此高度要比切割高度略高,高度设定在 3.5mm4mm,这样有效防止打孔时所产生的飞溅物污染聚焦镜；图 18：喷嘴高度19 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 20 页 共 31 页图 19：电容传感器掌握盒调剂 EG49

40、5调剂盒上带刻度电位器,其刻度基本上代表喷嘴与板面之间的距离0.5 到 10mm；比方,刻度为 1.5 ,喷嘴与板面之间的距离为 1.6mm左右；随动传感器随动传感器的调整,务必依据要领进行；四、切割速度切割速度直接影响切口宽度和切口外表粗糙度；不同材料的板厚,不同的切割 气体压力,切割速度有一个最正确值,这个最正确值约为最大切割速度的 80；1. 速度过快假如切割速度过快,可能造成以下后果；1 可能无法切透,火花乱喷；2 有些区域可以切透,但有些区域无法切透；3 整个断面较粗,但不产生溶渍；4 切割断面呈斜条纹路,且下半部产生溶渍；20 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,

41、共 31 页精选学习资料 - - - - - - - - - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 21 页 共 31 页喷嘴帮助气体无法即时切 断造成斜角熔渍图 20：速度过快2. 速度太慢1 造成过熔,切断面较粗糙；2 切缝变宽,尖角部位整个溶化；3 影响切割效率；3. 确定适当的切割速度从切割火花判定进给速度可否增快或减慢1）火花由上往下扩散图 21：切割速度正常2）火花假设倾斜时,就说明切割速度太快；图 22：切割速度过快3）火花出现不扩散且少,集合在一起,就说明速度太慢；21 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 31 页精选学习资料 - - - - - - -

42、- - 光大激光激光切割加工基础学问编号：第 22 页 共 31 页图 23：切割速度过慢进给速度适当 如图,切割面出现较平稳线条,且下半部无熔渍产生；图 24：切割速度正常五、切割帮助气体挑选切割帮助气体的种类和压力时,宜从以下几方面考虑：一般使用氧气切割一般碳钢,低压打孔,高压切割；一般使用空气切割非金属, 低压和高压的压力可调为一样,打孔时间设为 0；一般使用氮气切割不锈钢等,低压氧气打孔；气体纯度越高,切割质量越好；切割低碳钢板纯度至少 99.6%以上,切割12mm 以上碳钢板建议氧气纯度99.9%以上；切割不锈钢板氮气纯度应到达 99.6%以上；氮气纯度越高,切割断面质量越好；假如切割用气体纯度 不合要求,不但影响切割的质量,而且会造成镜片的污染；22 名师归纳总结 - - - - - - -第 2