激光切割加工時(shí)激光束的工作原理是:在加工過(guò)程中,材料經(jīng)連續(xù)激光的照射后在中心形成一個(gè)凹坑, 然后由與激光束同軸的工作氣流很快將熔融材料去除形成一個(gè)孔。此孔類(lèi)似于線(xiàn)切割的穿線(xiàn)孔,激光束以此孔為加工啟始點(diǎn)進(jìn)行輪廓切割,通常情況下飛行光路激光束的走線(xiàn)方向和被加工零件切割輪廓的切線(xiàn)方向垂直。
因此,激光束在開(kāi)始穿透鋼板時(shí)到進(jìn)入零件輪廓切割的這一段時(shí)間,其切割速度在矢量方向上將有一個(gè)很大的改變,即矢量方向的90°旋轉(zhuǎn),由垂直于切割輪廓的切線(xiàn)方向轉(zhuǎn)為與切割輪廓的切線(xiàn)重合,即與輪廓切線(xiàn)的夾角為0°。這樣就會(huì)在被加工材料的切割斷面上流下比較粗糙的切割面,這主要是在短時(shí)間內(nèi),激光束在移動(dòng)中的矢量方向變化很快所至。因此在采用激光切割加工零件時(shí)就要注意這方面的情況。一般,在設(shè)計(jì)零件對(duì)表面切割斷口沒(méi)有粗糙度要求時(shí),可以在激光切割編程時(shí)不做手動(dòng)處理,讓控制軟件自動(dòng)產(chǎn)生穿刺點(diǎn);但是,當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)所要加工的零件切割斷面有較高粗糙度要求時(shí),就要注意到這個(gè)問(wèn)題,通常需要在編激光切割程序時(shí)對(duì)激光束的啟始位置做手動(dòng)調(diào)整,即人工對(duì)于穿刺點(diǎn)的控制。需要把激光程序原來(lái)產(chǎn)生的穿刺點(diǎn)移到需要的合理位置,以達(dá)對(duì)加工零件表面精度的要求。
二、激光數(shù)控切割機(jī)加工不銹鋼和敷鋁鋅板毛刺分析
以上情況的出現(xiàn),首先考慮切割低碳鋼時(shí)出現(xiàn)毛刺的因素,但不可簡(jiǎn)單地加快切割速度,因?yàn)樵黾铀俣扔袝r(shí)會(huì)出現(xiàn)板材切割不穿的情況,此種情況在加工敷鋁鋅板時(shí)尤為突出。這時(shí)應(yīng)綜合考慮機(jī)床的其他因素加以解決,如噴嘴是否要更換,導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定等。
三、激光數(shù)控切割機(jī)激光切割加工小孔(直徑小與板厚)變形情況的分析
這是因?yàn)闄C(jī)床(只針對(duì)大功率激光切割機(jī))在加工小孔時(shí)不是采取爆破穿孔的方式,而是用脈沖穿孔(軟穿刺)的方式,這使得激光能量在一個(gè)很小的區(qū)域過(guò)于集中,將非加工區(qū)域也燒焦,造成孔的變形,影響加工質(zhì)量。這時(shí)我們應(yīng)在加工程序中將脈沖穿孔(軟穿刺)方式改為爆破穿孔(普通穿刺)方式,加以解決。而對(duì)于較小功率的激光切割機(jī)則恰好相反,在小孔加工時(shí)應(yīng)采取脈沖穿孔的方式才能取得較好的表面光潔度。