激光切割機(jī)的工作原理分析

激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。 但它與普通光不同是激光僅在最初極短的時(shí)間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過程完全由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發(fā)散的方向性、極高的發(fā)光強(qiáng)度和高相干性。

   激光切割機(jī)是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實(shí)現(xiàn)激光切割的。在計(jì)算機(jī)的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個(gè)個(gè)細(xì)微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個(gè)高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，這樣就會(huì)把物體加工成想要的形狀。

   切縫時(shí)的工藝參數(shù)(切割速度，激光器功率，氣體壓力等)及運(yùn)動(dòng)軌跡均由數(shù)控系統(tǒng)控制，割縫處的熔渣被一定壓力的輔助氣體吹除。

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激光切割機(jī)激光重心的定位步驟:

1)數(shù)控定位收拾法:用一塊平坦光亮的白色硬紙板,平鋪在就業(yè)臺(tái)上游,激光切g(shù)頭設(shè)定在其上方,聚焦鏡間隔紙板的高度比聚焦鏡的焦距尺寸偏小10mm位置,譬如聚焦鏡的焦距是127mm,則將聚焦鏡設(shè)定在間隔紙板窮體117mm.數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定切g(shù)頭沿x軸或y軸每10mm搬動(dòng)一次,每次搬動(dòng)的同時(shí)z軸上去1mm,不妨設(shè)定20次連綿搬動(dòng)的間隔.每次搬動(dòng)到位時(shí),用激光器放出1個(gè)200W的脈沖激光除,在紙板上打每個(gè)孔.搬動(dòng)20次共打孔20個(gè),z軸高度提升20mm.察看這20個(gè)孔,不妨覺察孔的直徑是從窮到小,繼而又從小到窮漸漸轉(zhuǎn)變的.找到孔直徑最x的位置便是重心位置,把這少許紀(jì)錄下來.丈量在這個(gè)位置是紙板間隔鏡片的間隔便是現(xiàn)g實(shí)的激光束重心位置.

2)斜面重心s傷法:將平直的木板斜放在就業(yè)臺(tái)上游,斜度窮體10度.把切g(shù)頭設(shè)定在A點(diǎn),A點(diǎn)間隔聚焦鏡的高度尺寸比聚焦鏡的焦距尺寸偏小20mm,數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定切g(shù)頭沿x軸或y軸連綿水平搬動(dòng)230mm,搬動(dòng)開頭時(shí)激光器輸送200W連綿激光,切g(shù)頭搬動(dòng)休止的同時(shí)激光也休止.這是尅看到木板上有一條從寬變窄,又從窄變寬的激光束的s傷陳跡.得陳跡最窄處為重心位置,把這少許紀(jì)錄下來,丈量在這個(gè)位置的木板間隔鏡片的間隔便是現(xiàn)實(shí)的激光束重心位置.

3)直接s傷法:手持一塊木板平直的木板,立在切割就業(yè)臺(tái)面85度角,把切g(shù)頭抬高到聚焦鏡間隔就業(yè)臺(tái)口頭窮體1.5倍焦距的位置,敞開激光器光閘,連綿輸送200W激光束,水平疾速搬動(dòng)到木板到聚焦鏡下方,不妨看到木板口頭有一條從寬變窄,又從窄變寬的激光束聚焦先后的的s傷陳跡,這個(gè)陳跡以及激光束聚焦過程的轉(zhuǎn)變極度逼近.得陳跡最窄處為重心位置,把這少許紀(jì)錄下來,丈量在這個(gè)位置的木板間隔鏡片的間隔便是現(xiàn)實(shí)的激光束重心位置,由于這哪類步驟需求人工操控,因而格外需求留意平安,免得變成人體破壞.

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激光切割機(jī)保證加工穩(wěn)定性的方案

當(dāng)前為了提高加工機(jī)的運(yùn)行速度，激光切割機(jī)多采用俗稱飛行光路的結(jié)構(gòu)，即材料托盤不動(dòng)而加工頭在整個(gè)可加工區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的形式。

而為了補(bǔ)償加工頭與光源相對(duì)位置的變化，各廠商也盡可能保證光斑在加工范圍內(nèi)的一致性，使用曲率可變折射鏡是普遍選擇的方式。

這種方法雖然結(jié)構(gòu)簡單卻會(huì)改變焦深，使在對(duì)焦深極為敏感的中厚板切割時(shí)會(huì)顯得力不從心（既要保持光斑不變又要保持焦深不變）。采用等長光路方式（在可加工范圍內(nèi)光源與加工頭之間光傳播路徑等長）可避免焦深變化，從而使光斑和焦深都保持一致。另外對(duì)入熱的重視使板材積累的熱量得到控制，較好地解決了穩(wěn)定性問題。

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