隨著激光切割機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,尤其是在現(xiàn)代工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,大多數(shù)人對(duì)激光切割機(jī)都不陌生。那么關(guān)于激光切割機(jī)的組成部件及工作原理,小編將在下面給大家做詳細(xì)整理介紹。
激光切割機(jī)的組成部分及工作原理
激光切割機(jī)由激光發(fā)射器、切割頭、光束傳輸組件、機(jī)床工作臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)(硬件、軟件)、冷卻器、保護(hù)氣瓶、除塵機(jī)、空氣干燥機(jī)等部件組成。
一、激光發(fā)生器
激光發(fā)生器產(chǎn)生激光光源的裝置。對(duì)于激光切割的用途而言,除了少數(shù)場(chǎng)合采用YAG固體激光器外,絕大部分采用電-光轉(zhuǎn)換效率較高并能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由于激光切割對(duì)光束質(zhì)量要求很高,因此并不是所有的激光器都能用作切割的。
二、切割頭
主要包括噴嘴、聚焦透鏡和聚焦跟蹤系統(tǒng)等零件。
切割頭驅(qū)動(dòng)裝置用于按照程序驅(qū)動(dòng)切割頭沿Z軸方向運(yùn)動(dòng),由伺服電機(jī)和絲桿或齒輪等傳動(dòng)件組成。
(1)噴嘴
噴嘴的形式主要有三種:平行式、收斂式和錐形式。
(2)聚焦透鏡
利用激光束的能量進(jìn)行切割,必須把激光器射出的原始光束經(jīng)過(guò)透鏡聚焦,才能形成高能量密度的光斑。
中長(zhǎng)焦透鏡適合于厚板切割,并對(duì)跟蹤系統(tǒng)的間距穩(wěn)定度要求較低。短焦透鏡只適合于D3以下的薄板切割,短焦對(duì)跟蹤系統(tǒng)的間距穩(wěn)定性有較嚴(yán)格的要求,但它對(duì)激光的輸出功率要求可大大降低。
(3)跟蹤系統(tǒng)
激光切割機(jī)聚焦跟蹤系統(tǒng)一般是由聚焦切割頭和跟蹤傳感器系統(tǒng)組成。切割頭包括導(dǎo)光聚焦、水冷、吹氣以及機(jī)械調(diào)整部分組成。
傳感器是由傳感元件和放大控制部分組成。根據(jù)傳感元件的不同跟蹤系統(tǒng)也完全不同,在此,主要有兩種形式的跟蹤系統(tǒng),一種是電容式傳感器跟蹤系統(tǒng),又稱非接觸式跟蹤系統(tǒng)。另一種是電感式傳感器跟蹤系統(tǒng),又稱接觸式跟蹤系統(tǒng)。
三、光束傳輸組件
外光路:折射反射鏡,用于將激光導(dǎo)向所需要的方向。為使光束通路不發(fā)生故障,所有反射鏡都要保護(hù)罩加以保護(hù),并通入潔凈的正壓保護(hù)氣體以保護(hù)鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會(huì)將一無(wú)發(fā)散角的光束聚焦成無(wú)限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。7.5英寸透鏡僅用于>12mm厚材。
四、機(jī)床工作臺(tái)
機(jī)床主機(jī)部分:激光切割機(jī)機(jī)床部分,實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分,包括切割工作平臺(tái)。
五、數(shù)控系統(tǒng)
數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng),同時(shí)也控制激光器的輸出功率。
六、冷卻系統(tǒng)
冷水機(jī)組:用于冷卻激光發(fā)生器。激光器是利用電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置,如CO2氣體激光器的轉(zhuǎn)換率一般為20%,剩余的能量就變換成熱量。冷卻水把多余的熱量帶走以保持激光發(fā)生器的正常工作。冷水機(jī)組還對(duì)機(jī)床外光路反射鏡和聚焦鏡進(jìn)行冷卻,以保證穩(wěn)定的光束傳輸質(zhì)量,并有效防止鏡片溫度過(guò)高而導(dǎo)致變形或炸裂。
七、氣瓶
氣瓶包括激光切割機(jī)工作介質(zhì)氣瓶和輔助氣瓶,用于補(bǔ)充激光震蕩的工業(yè)氣體和供給切割頭用輔助氣體。
八、除塵系統(tǒng)
抽出加工時(shí)產(chǎn)生的煙塵和粉塵,并進(jìn)行過(guò)濾處理,使廢氣排放符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
九、空氣冷卻干燥機(jī)、過(guò)濾器
用于向激光發(fā)生器和光束通路供給潔凈的干燥空氣,以保持通路和反射鏡的正常工作。
因此,激光切割機(jī)光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)設(shè)備。激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度,都是能直接影響激光切割的效率和質(zhì)量的重要因素,尤其是對(duì)于切割精度較高或厚度較大的零件。
在選購(gòu)激光切割機(jī)時(shí),要根據(jù)生產(chǎn)范圍、切割加工材料及材料的厚度等因素去選購(gòu)合適的激光切割機(jī)。