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1、程培训教程第12頁，共12頁目录﹕第一章.基础知识1.LASER机床介绍1-1.Laser切割的原理1-2.Laser机床的结构1-3.切割方法1-4.Laser气体1-5.切割头的使用范围1-6.材料特性与Laser加工的关系1-7.常用工程材料的激光切割1-8.Laser切割应注意的问题1-9.Laser加工特性2.LASER加工的工艺性2-1.Laser加工参数2-2.常用LASER加工方法2-3.常见工艺处理主要是为提高程序人员自身素质而提供的其它一切培训。一﹑基础知识LASER机床加工原理lLaser切割的原理:Laser是由Lig
2、htAmplificationbyStimulatedEmissionofRadition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光(也称激光).激光切割是由电子放电作为供给能源,第12頁，共12頁通过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NC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,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割
3、出各种形状的工件.l机床结构: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,消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腔室.当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气和部分熔渣被排出.通过废料传送带将小工件和废料部分渣落在废物箱内.2)工作台在平面切割时,带有嵌入式支架（剑栅）的工作台用于支撑材料.3)传感器良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料。Trumpf公司为电容式传感器。4)切割头它是光路的
4、最后器件.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.5)CNC控制器转换切割方案(工件组合排料的式样)和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹,自动调整切割速度和激光功率.6)激光控制柜控制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.7)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8)冷
5、却设备冷却激光器、激光气体和光路系统.9)吸尘器清除加工时产生大多数粉尘.10)自动上下料系统.。机床部分光路系统Trumpf公司机床光路系统密封性很高，3.2ＫＷ以下，包括３．２ＫＷ机床激光光路保护气体为压缩空气，４ＫＷ以上，包括４ＫＷ机床激光保护气体为氮气，所以，小功率激光对压缩空气要求相对大功率激光来说，小功率激光对空气要求高。如空气质量不好，对机床光路反射镜片会有伤害，镜片使用寿命将会大大的缩短。如压缩机采气质量不好（如含有酒精，汽油等气体存在），对切割有很大的影响。大功率激光因是氮气保护，空气质量影响不大（除客户机床配有空气切割功能
6、），但对切割氮气的纯度有要求。l切割方法1)激光熔融切割在激光熔融切割中,工件材料局部熔化,液态材料被气体吹走,第12頁，共12頁形成切缝.切割仅在液态下进行,故称为熔融切割.切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝.不与金属反应.2)激光火焰切割与激光熔融切割不同,激光火焰切割使用活泼的氧气作为辅助气体.由于氧与已经炽热了的金属发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热.3)激光气化切割 在激光气化切割中,依靠极高的能量密度将切缝处的材料气化.这种方法切割时金属很快蒸发,可避免熔滴飞溅.选择切割
7、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形状.由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快,激光火焰切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,火焰切割的切缝宽,粗糙度高,热影响区大，因此切缝质量相对较差,而熔融切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好.另外,熔融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.一般的材料可用火焰切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔融切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也最低.另外,切割的形
8、状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损.但Trumpf公司使用角部冷却方法可改善尖角烧损.lLASER气体在
