超快激光精密微纳加工设备(T-JGXH 005—2020).pdf

《超快激光精密微纳加工设备(T-JGXH 005—2020).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《超快激光精密微纳加工设备(T-JGXH 005—2020).pdf（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、ICS 31.260CCS L51团体标准T/JGXH 0052020超快激光精密微纳加工设备Ultrafast laser precision micro&nano machining equipment2020-12-30 发布2020-12-31 实施武汉激光学会武汉 中国光谷激光加工产业技术创新战略联盟发布T/JGXH 0052020I目次前言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14主要技术参数.15技术要求.25.1使用条件.25.2加工质量.25.3装配质量.25.4外观质量.25.5其他部件.25.6主要参数.35.7冷却系统.35.8运动控制系统.36安全与防护.37

2、几何精度检验.48检验方法.69检验规则.69.1检验分类.69.2检验项目.69.3出厂规则.69.4型式检验.610标志、包装、运输与贮存.610.1标志.610.2包装.610.3运输.610.4贮存.711质量承诺.7T/JGXH 0052020I前言本文件按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由武汉激光学会、武汉中国光谷激光加工产业技术创新战略联盟联合提出。本文件由武汉激光学会激光产业标准联盟归口。本文件起草单位：武汉华工激光工程有限责任公司、武

3、汉市标准化研究院。本文件主要起草人：王建刚、库东峰、王雪辉、陈航、周小庄、冯新康、李婷、朱熠、汪川、雷龙、李煜、刘玉敏、谈立、王兰。本标准为首次发布。T/JGXH 00520201超快激光精密微纳加工设备1范围本文件规定了超快激光精密微纳加工设备的主要技术参数、技术要求、安全与防护、精度检验、检验方法、检验规则及标志、包装、运输与储存。本文件适用于超快激光精密微纳加工设备（以下简称微纳加工设备）的研制、生产和交付。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改

4、单）适用于本标准。GB/T 191-2008包装储运图示标志GB 2894-2008安全标志及其使用导则GB/T 5226.1-2019机械电气安全机械电气设备第 1 部分：通用技术条件GB 7247.1-2012激光产品的安全第1部分：设备分类、要求GB/T 10320-2011激光设备和设施的电气安全GB/T 15313-2008激光术语GB/T 17421.1-1998机床检验通则第 1 部分：在无负荷或精加工条件下机床的几何精度3术语和定义GB/T 15313、GB 7247.1 中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1超快激光激光脉冲持续时间在皮秒（10-12s）及皮秒（10-

5、12s）以下量级的激光，也称为超短脉冲激光。3.2精密微纳加工精密微纳加工是指在XYZ三维方向上，加工精度均可达0.1-100微米，且加工损伤可控制在微米量级的加工。4主要技术参数微纳加工设备主要技术参数见表 1。表 1主要技术参数项目要求X 方向加工精度10-0.1mY 方向加工精度10-0.1mZ 方向加工精度10-0.1m加工损伤范围20mT/JGXH 005202025技术要求5.1使用条件微纳加工设备应能在在下述环境条件和电源要求下正常工作。5.1.1环境条件a)空气温度范围：微纳加工设备工作时温度应保持在 5C45C；在运输和贮存过程中温度应保持在-25C55C；b)空气相对湿度范

6、围：微纳加工设备工作时湿度应保持在 10%80%；在运输和贮存过程中湿度应保持在 5%85%。c)在工作环境中不应有影响微纳加工设备工作的粉尘和震动源，洁净度不低于十万级。5.1.2电源要求输入电压和输入频率依据产品详细规范，波动值不应超过额定值的 5%。5.2加工质量微纳加工设备上各种零件材料的牌号、机械性能及零件的加工应符合产品图样和工艺文件的规定。5.3装配质量5.3.1微纳加工设备应按图样和装配工艺规程进行装配。不应放入图样未规定的零、部件等。移动和转动部件装配后，运动应平稳、灵活、轻便，无阻滞现象。5.3.2通载气体或液体的管道和接头应密封紧固，无松脱和泄露。5.3.3所有电气连接件

7、和机械紧固件不得有松动和错位。5.4外观质量5.4.1微纳加工设备外观表面不应有图样未规定的凸起、凹陷、粗糙不平的其它损伤。5.4.2微纳加工设备防护罩应平整、匀称、不应翘曲、凹陷。5.4.3微纳加工设备外露结合面的边缘应整齐，匀称，除设计允许外，不应有明显的错位。5.4.4微纳加工设备电柜的柜门周边与其相关件的缝隙应均匀。5.4.5微纳加工设备工作台外露零件表面不应有磕碰、锈蚀、螺钉、销子端部不应有扭伤、锤伤等缺陷。5.4.6微纳加工设备焊接件的外观表面不应有锤痕、焊瘤、金属飞溅物及引弧痕迹，边棱、尖角处应光滑。所有焊缝的熔渣均应清理干净，外观焊缝还应打磨平整。5.4.7整机外观完整，无变形

8、。5.4.8整机表面光洁干净，色泽一致，不得有锈蚀迹、密封胶和油脂的堆积，不得有明显的损伤如凹痕、划伤、脱落、起泡、裂纹以及其它影响外观和使用性能的缺陷。5.5其他部件5.5.1微纳加工设备的外购件、外协件、标准件应符合有关标准的规定，所有零部件须经检验合格后方可装配。5.5.2过载保护应采用工作电流或电压保护。工作电流或电压应保证不大于额定值的 110%，当工作电流或电压超过额定值时，应有过载警告信号输出；在额定值的 100%110%，可设置保护；达到保护值时，保护装置应能终止运行。5.5.3应急停机装置把手或按钮必须是红色，其位置便于看到和操作，且操作人员易于从工作位置迅速接近。如果是按钮

9、，则必须是红色蘑菇头形，在按钮下方有一圈黄色。应急停机装置应是自锁式手动复位。T/JGXH 005202035.6主要参数激光器主要参数见表 2。表 2激光器主要参数项目要求激光器波长200nm-2000nm脉冲宽度12ps光束质量 M21.5光斑圆度（光束分析仪测量）90%5.7冷却系统冷却系统应能满足微纳加工设备配置的要求。保护措施：低温加热，低温报警；高温制冷功能，高温报警功能。5.8运动控制系统控制系统应具有以下主要功能：a)支持 AutoCAD 绘图的自动程序生成；b)支持示教功能；c)支持激光输出功率控制功能；d)支持冷却水温度控制功能；e)支持故障报警功能。6安全与防护6.1微纳

10、加工设备的辐射安全与防护应符合 GB 7247.1-2012 中第 4.2.1、4.3.1、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、5.1 等条款的规定。a)每台微纳加工设备必须装有防护罩或防护挡板以防止人员接触超过 1 类 AEL 激光辐射（包括漂移激光辐射）；b)必须为防护罩或挡板提供安全联锁；c）激光系统必须装有遥控联锁连接器；d）激光系统必须安装一个用钥匙操作的总开关，“钥匙”包括控制装置，如密码系统等；e）激光系统接通电源后应有可闻或可视激光辐射发射警告；f）激光系统必须带有一个或多个永久性的附加衰减装置，防止人员接触激光辐射；g)每台微纳加工设备必须装有控制装置，确保在调整和使用时

11、，不会受到激光辐射照射；h)微纳加工设备在使用、维护或检修期间，标记按其目的必须永久固定，字迹清楚，明显可见；i）激光系统应采取防护其他非光学危害，例如：电气伤害、温度过高、设备中火焰的蔓延、声音和超声波、有害物质、爆炸等。6.2微纳加工设备的电气安全与防护应符合 GB 10320-2011 中 4.1.2.2、4.3.1、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8 等条款的规定。a)与电网电源导电连接的电路或部件，电气间隙3.5mm，爬电距离4.5mm；b)正常工作 4h 后应达到稳定状态，微纳加工设备的任一部件的温度升高都不得超过允许温度；c）绝缘电阻试验，在动力电路导线和保护接地电路

12、间施加 500Vdc 时测得的绝缘电阻，不应小于 1M；d）电压绝缘强度试验，在电源电路或部件与设备机壳之间的绝缘，逐渐上升到 2000Vac 保持1min，不应出现飞弧或击穿；T/JGXH 00520204e）泄漏电流试验，设备应置于绝缘基座上，用 1.1 倍的额定供电电压工作，温度趋于稳定，泄漏电流5mA；f）保护接地阻抗试验，让额定电流通过保护导体端子或接地触点，或逐个通至每个接触金属部件，泄漏电流5mA；g)应急停机装置，为防止对操作人员或微纳加工设备产生危险，应急停机装置应尽可能迅速使微纳加工设备停止运行，立即终止激光输出；h)电气危险，激光辐射危害的警告性标志必须固定在微纳加工设备

13、明显位置；i)为尽量减小电干扰，接地设计应尽可能减小对地阻抗。6.3微纳加工设备的电气系统应符合 GB/T 5226.1-2019 中 6.1、9.2.3、9.2.5、18.3、18.4、6.2.4、10.2、第 14 章、第 16 章等条款的规定。a)电气设备应具备直接接触、间接接触的情况下保护人们免受电击的能力。b)采取合适的措施（如钥匙操作开关、通路编码）来防止机械自行启动，应由操作者操作。c)能准确完成各种条件下对系统控制的要求。d)在动力电路导线和保护接地电路间施加 500Vdc 测得的绝缘电阻不应小于 1M。e)施加在动力电路导线和保护联结电路之间，逐渐上升到 1000Vac 后，

14、保持 1s，不应出现飞弧或击穿。f)电源切断后，任何残余电压高于 60V 的带电部分，都应在 5s 之内放电到 60V 或 60V 以下。否则应有警告标识。并说明开门延时。g)红色表示紧急，黄色表示异常，绿色表示正常。h)所有连接，尤其是保护接地电路的连接应牢固，没有意外松脱的危险。连接方法应与被连接导线的截面积及导线的性质相适应。接线座的端子应清楚做出与电路图上相一致的标记。屏蔽导线的端接应防止绞合线磨损并应容易拆卸。识别标牌应清晰、耐久，适合于实际环境。接线座的安装和接线应使内部和外部配线不跨越端子。i)在电路附近设置永久性警告标志。6.4微纳加工设备光路必须全程防护。6.5微纳加工设备激

15、光系统安全标志应符合 GB 2894 的规定。6.6微纳加工设备的工作噪声不应大于 75dB(A)。7几何精度检验微纳加工设备几何精度检验表见表3。表 3几何精度检验表序号检测简图检验项目允差检验工具检验方法G1X 轴的直线度a）0.03b）0.03平尺调整装置指示器平面度检查仪参照 GB/T 17421.1-19985.2.1.2.1.1。在调整装置上放置平尺并沿 Y 轴移动方向调平，在 Z 轴上固定指示器，使其测头分别触及平尺a、b 面；Z 轴箱左、右移动检验。a、b 误差分别计算，误差以指示器读数的最大差值计。（全长误差用平面度检查仪检验）T/JGXH 00520205续表 3几何精度检

16、验表序号检测简图检验项目允差检验工具检验方法G2Y 轴的直线度a）0.03b）0.03平尺调整装置指示器平面度检查仪参照 GB/T 17421.1-19985.2.1.2.1.1。在调整装置上放置平尺并沿 Y 轴移动方向调平，在 Z 轴上固定指示器，使其测头分别触及平尺a、b 面；Z 轴箱左、右移动检验。a、b 误差分别计算，误差以指示器读数的最大差值计。（全长误差用平面度检查仪检验）G3Z 轴的直线度a）0.03b）0.03角尺调整装置指示器参照 GB/T 17421.1-19985.2.1.2.1.1。在调整装置上放置平尺并沿 Y 轴移动方向调平，在 Z 轴上固定指示器，使其测头分别触及平

17、尺a、b 面；Z 轴箱左、右移动检验。a、b 误差分别计算，误差以指示器读数的最大差值计。G4Z 轴箱水平移动对X 轴的垂直度0.03角尺调整装置指示器参 照GB/T 17421.1-19985.5.2.2。在调整装置上放置角尺，将角尺一直角边调至与 X 轴移动方向平行并调平，在 Z 轴上固定指示器，使其测头触及另一直角边，Z 轴箱左右移动检验。误差以指示器读数的最大差值计。G5Z 轴上下移动对 X轴和 Y轴的垂直度a）0.05b）0.05角尺调整装置指示器参 照GB/T 17421.1-19985.5.2.2。在调整装置上放置角尺，将角尺一直角边调至与 X 轴移动方向平行并调平，在 Z 轴上

18、固定指示器，使其测头触及另一直角边，Z 轴箱左右移动检验。误差以指示器读数的最大差值计。T/JGXH 005202068检验方法8.1微纳加工设备的几何精度检验方法应符合 GB/T 17421.1 的规定。8.2微纳加工设备的数控系统位置精度检验方法应符合 GB/T 17421.2 的规定。8.3微纳加工设备激光器的电气安全要求的检测方法应符合 GB 10320 的规定。8.4微纳加工设备的噪声检测方法应符合 GB/T 16769 的规定。8.5微纳加工设备电气系统的保护接地电路连续性、绝缘电阻、耐压试验的检验应分别符合 GB 5226.1中 18.3、18.4、6.2.4 条的规定。8.6微

19、纳加工设备的外观表面质量用目测法检验。8.7微纳加工设备的安全标志应符合 GB 2894-2008 的规定。9检验规则9.1检验分类检验分为出厂检验、型式检验。9.2检验项目表 4 检验项目表检验类型检验类型检检验验项项目目出厂检验5.4、第 6 章型式检验第 3.2 条和第 4 章、第 5 章、第 6 章全部内容注：型式检验除本身检验项目外，还包括出厂检验项目。9.3出厂检验9.3.1出厂检验除包括表 2 中规定的项目外，必要时还包括合同规定的其他项目。9.3.2每台微纳加工设备出厂前应检验合格，并签发合格证明书后方可出厂。9.4型式检验9.4.1凡属下列情况之一者，应进行型式检验：a)试制

20、的新产品；b)已定型产品，当设计、工艺或关键零件改变，可能影响产品性能时；c)产品长期停产后恢复生产时；d)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；e)上级质量监督机构提出进行型式检验要求时。9.4.2微纳加工设备型式检验项目每项合格，判该产品合格。10标志、包装、运输与贮存10.1标志微纳加工设备应在明显部位固定产品铭牌，铭牌应包括产品名称、产品型号、生产时间、产品编号、工作电压、输出功率、工作温度、工作湿度、激光等级等，并标示所依据的标准及制造商联系方式。10.2包装10.2.1微纳加工设备应选用适合水陆运输的包装,包装储运图示标志应符合 GB/T 191 的规定。微纳加工设备包装应具备隔

21、震、抗冲击能力，其它包装要求也要按供需双方协议进行包装。T/JGXH 0052020710.2.2随机文件应有：a)设备使用说明书；b)软件说明书；c)工艺总装接线图；d)产品合格证。10.3运输微纳加工设备在运输过程中应固定牢靠，并防止运输过程中损坏产品。10.4贮存微纳加工设备应贮存在通风良好、并能防雨、防潮、无腐蚀性物质的厂房内。贮存过程中温度应保持在-25C55C 之间，湿度应保持在 5%85%之间。11质量承诺11.1产品制造和检验过程均保留质量记录和检验记录，可通过条码全称追溯。11.2在遵守说明书和有关技术文件并正常使用条件下，整机保修期不少于 36 个月。11.3因产品自身质量引起的问题在 12 小时内提供响应服务。11.4提供视屏操作或文字使用说明等资料。应对客户进行产品工作原理、日常操作、常见故障维修、安全注意事项和日常保养等方面的培训。