金屬管材的數(shù)控激光切割技術(shù)
目前中國(guó)已經(jīng)發(fā)展成為世界鋼材生產(chǎn)與消費(fèi)的第一大國(guó)，近年來(lái)，為滿足工業(yè)市場(chǎng)的需求，各種用于管材和其他三維工件切割的激光加工設(shè)備產(chǎn)品相繼問世，以TRUMPF、BLM、MAZAK為代表的國(guó)外知名激光公司已經(jīng)有大量高端激光管材加工設(shè)備用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)，特別是在汽車制造行業(yè)、石油開采、機(jī)械制造、金屬管材加工得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)此類設(shè)備尚屬研發(fā)階段，而相應(yīng)的工藝與技術(shù)研究亦愈來(lái)愈受到有關(guān)專家和國(guó)內(nèi)激光企業(yè)的重視。
伴隨我國(guó)金屬管材產(chǎn)量和消費(fèi)的迅速增長(zhǎng)，管材激光切割設(shè)備正在我國(guó)迅速普及，數(shù)控切割人才和激光管切技術(shù)需求的迅速增長(zhǎng)，也凸顯出激光管切設(shè)備和數(shù)控切割人才及工藝的嚴(yán)重短缺和滯后。從而導(dǎo)致切割效率低，切割質(zhì)量差，造成管材的嚴(yán)重浪費(fèi)。本文將圍繞激光管切的主要技術(shù)問題進(jìn)行介紹和分析，并提供有針對(duì)性的解決方案。
1、大長(zhǎng)度金屬管材全行程自動(dòng)激光切割下料
對(duì)于大長(zhǎng)度金屬管材全行程自動(dòng)激光切割下料的工藝要求，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上采用獨(dú)特的雙驅(qū)氣動(dòng)卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(主動(dòng)軸W、從動(dòng)軸W1)，左側(cè)主動(dòng)軸W軸氣動(dòng)卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定不動(dòng)，將管材夾持住，通過機(jī)床X、Y、W運(yùn)動(dòng)對(duì)管材進(jìn)行切割加工，右側(cè)從動(dòng)軸W1氣動(dòng)卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可以隨工作臺(tái)沿工件軸向運(yùn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)大長(zhǎng)度金屬管材全行程自動(dòng)激光切割下料。
2、數(shù)控切割技術(shù)
數(shù)控切割是管材大批量、高效率、高質(zhì)量的切割生產(chǎn)方式，數(shù)控切割的核心是數(shù)控切割系統(tǒng)。目前在激光管材切割過程中存在的質(zhì)量問題如：零件引割點(diǎn)過燒、零件拐角過燒、切割面傾斜，以及切割圓形零件時(shí)圓變形或不能閉合等，直接導(dǎo)致管材的嚴(yán)重浪費(fèi)和切割生產(chǎn)效率低下。
數(shù)控切割技術(shù)就是指數(shù)控系統(tǒng)的切割控制軟件中提供先進(jìn)的切割工藝和豐富的切割經(jīng)驗(yàn)，使切割操作工人通過熟練使用控制系統(tǒng)，達(dá)到高質(zhì)量、高效率的數(shù)控切割。
3、專業(yè)管材套料技術(shù)
數(shù)控激光管切由于切割效率高，編程套料更加復(fù)雜，如果使用不當(dāng)，就會(huì)造成管材浪費(fèi)和切割效率低下。通過專業(yè)的管切套料軟件在計(jì)算機(jī)上預(yù)先進(jìn)行畫圖、套料、下料分段編程，生成NC切割程序，然后進(jìn)行大長(zhǎng)度金屬管材全行程自動(dòng)激光切割下料。專業(yè)的管材套料軟件是實(shí)現(xiàn)數(shù)控管切機(jī)大批量、高效率、高質(zhì)量切割生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提條件。
4、管材切割工藝
由于管材切割(特別是對(duì)于小管徑的方管材)時(shí)，溶渣附著于管內(nèi)壁，切割產(chǎn)生的大部分熱量被工件吸收，切割密度較大時(shí)，往往會(huì)造成管材過熱，拐角及方管四個(gè)角過燒，嚴(yán)重影響切口質(zhì)量，甚至無(wú)法切割。對(duì)此類問題可采用：(1)激光切割頭帶高度傳感隨動(dòng)系統(tǒng)能夠保證在切割的過程中，切割噴嘴與工件表平面的高度保持不變(焦點(diǎn)不變)，使切割效果不隨工件表面的變化而受影響;(2)加大氧氣壓力的方法(6-8Mpa);(3)通過軟件提高尖角合成速度。
通過上述方法可解決管切中的“過燒”和掛渣等問題。
激光管切技術(shù)正處在快速發(fā)展和不斷完善的過程，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)、切割技術(shù)及優(yōu)化算法的不斷更新及發(fā)展，數(shù)控激光管切技術(shù)將更加突出的展現(xiàn)其智能、快速和優(yōu)化的切割工藝和技藝，為激光管切機(jī)的高效切割、高質(zhì)切割，以及節(jié)省管材和能耗，提供技術(shù)保證。
