激光高效切割技术在工程机械制造中的运用.docx

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1、激光高效切割技术在工程机械制造中的运用1 .工程机械切割下料现状（以装载机为例）（1）装载机下料的特点首先，下料材料。装载机结构件下料的材料主要是碳素结构钢、 低合金结构钢等，材质本身具有良好的力学性能，产生冷、热裂纹的 倾向小，切割前工件不需预热，切割后也不需特殊措施。其次，结构 特点。装载机下料工件包括薄板件（如驾驶室、机罩、盖板等），板厚 为r4mm；中板件（如车架、行走架、动臂、斗杆、铲斗等），板厚 为6-20mm；厚板件（如装载机前、后轮）板厚20mm以上。所需的 下料件中，薄板件、中板件零件占的比重较大。为确保下料零件表面 质量最优，同时考虑成本效率等因素，公司规定对不同板厚要求采

2、用 不同的切割方法。（2）装载机切割下料应用情况工程机械生产中，切割下料通常有火焰切割、等离子切割、激光 切割三种常见的切割技术。首先，火焰切割，主要用于切割低碳钢。 由于火焰切割的热输入影响大，切割速度低，所以主要用于切割板 厚20mm、不要求尺寸精确的板材，因此主要用来开坡口及薄板的整 形工作。其次，等离子切割。由于其工艺特点，主要应用于切割30nmi 以下厚度的碳钢和低合金钢；还可切割氧乙烘无法切割的材料，如铝 合金、不锈钢以及非金属材料等。最后，激光切割。激光切割的零件 质量高，切割面光滑无毛刺，表面粗糙度一般能控制在12. 5mm以下， 具有切缝窄、几何形状好，受热影响很小，无热变形

3、、工作噪声较低、 污染小等特点。激光能够切割的材料范围很广，包括各种金属和非金 属板材，不受材料硬度的影响(如陶瓷)。但其缺点，主要用于切割 板厚10mm以下的镀金件，因此，广泛应用于各种工程机械镀金件和 零件精密切割领域。2 .激光高效切割技术的特点及优势(1)激光高效切割技术的特点激光切割具有无接触加工、柔性化程度高、高效、质量好，具有 广泛的适应性和灵活性，可切割材料范围广等特点。激光切割切缝 宽度小，材料的利用率高。并能精确切割形状复杂、有尖角的零件, 尺寸精度可达0. 05mm。激光切割作用时间短，工件变形少，周边 热影响区很小，为0. 080. 1mm。激光切割时只需定位，因而工件

4、 无机械应力及表面损伤。切割速度快，为机械方法的20倍，特别 适用于中、薄板的高精度、高速度切割。噪声和振动小，对环境基 本无污染。(2)激光高效切割应用的优势柳工集团是最早将激光切割加工系统引进到工程机械的厂家之 一，其主要应用于大型覆盖件的切割下料，挡风板的激光切割等。激 光切割除了可以快速方便地切割各种不同形状的坯料外，还用来切割 加工因规格不同，需要更改的零件安装孔位置，如标志灯、车架、车 身两侧装饰线等。三维激光切割技术，由于其本身具有加工灵活和保 证质量的特性，故被公司用来新车试制，用于切割轮廓和修正。公司 采用Rofin-Sinar的500W激光器通过光纤连接到装在机械手上的焊

5、头，用以切割装载机门各种安装孔，Imin就完成一扇门开孔的加工。 另外在车身装配后的加工、开行李架固定孔，顶盖滑轨孔、天线安装 孔、修改车轮挡泥板形状等也经常应用。它既缩短了试制周期又省了 节模具，充分体现出采用激光切割加工的优点。与其他切割方法相比， 激光切割有以下三大优势：第一，工件可以进行任意形式的紧密排料 或套裁，使原材料得到充分利用，并且加工后的零件没有任何形变。 第二，效率高，以1mm厚的铝合金板为例，切割速度可达40m/mino 高效率使得单件加工成本成几何级数地降低，甚至低于传统加工方法。 第三，无需刀具和模具。在计算机控制下，可直接实现二维、三维以 上任意形状的板类和壳体类零

6、件的柔性加工，特别适用于新产品研制 开发阶段的多品种、小批量的镀金类零件的加工，可省去费用很高的 模具设计、制造费，极大地缩短了生产周期。3 .激光高效切割在工程机械制造应用的发展我国激光工业起步较晚，虽然在近几年来已经涌现出像华工激光、 楚天激光以及大族激光等比较知名的激光加工设备企业，但由于激光 核心技术与国外相比还存在一定的差距，特别是激光电源方面，主要 以国外为主，致使激光加工设备的成本比较高，在企业的应用还不是 很广泛。但是，随着国内激光加工技术的快速发展，激光加工电源必 将在加工成本、加工厚度等方面实现突破，推动激光切割技术不断地 向前发展。发展趋势如下：第一，激光切割将向数字化、

7、智能化方向 发展。将CAD/CAPP/CAM以及人工智能运用于激光切割，研制出高度 智能化的多功能激光加工系统。第二，激光切割向多功能的激光加工 中心发展，将激光切割、激光焊接以及热处理等各道工序后的质量反 馈集成在一起，充分发挥激光加工的整体优势。第三，激光切割将向 更高效率、精度，以及多功能和高适应性方向发展，激光切割机器人 的应用范围将会越来越大。第四，激光切割正向着柔性化方向发展。4 .结语随着未来“中国制造2025”规划的深入实施，中国工程机械制 造将对高效制造技术的应用越来越广泛。由于激光加工技术具有高效 率、高精度等优势，加上配合未来智能制造技术的应用，激光切割将 在工程机械镀金加工下料中起到越来越重要的作用。激光加工企业也 应当加快智能化激光切割技术的研发步伐，适应企业生产发展的需要。作者:傅中明单位:扬州柳工建设机械有限公司