激光切割技术与工业机器人论文
2022-10-21
问:激光切割技术的应用领域
- 答:国外除上述应用外,还在不断扩展其应用领域。
(1)采用三维激光切割系统或配置工业机器人,切割空间曲线,开发各种三维切割软件,以加快从画图到切割零件的过程。
(2)为了提高生产效率,研究开发各种专用切割系统,材料输送系统,直线电机驱动系统等,目前切割系统的切割速度已超过100m/min。
(3)为扩展工程机械、造船工业等的应用,切割低碳钢厚度已超过30mm,并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术,以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩大CO2激光切割的工业应用领域,解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。
问:与人工相比工业切割机器人具备哪些优势
- 答:与人工相比工业切割机器人具备哪些优势呢?
人工进行切割技术,在进行切割技术之前要做好测量、画图等工序,不仅耗费时间,往往还会出现误差,在切割完工件后,还要进行后续打磨作业,不仅费时而且费力,而选择机器人切割就不需要考虑这些问题了,机器人能代替人做单调、频繁和重复的长时间作业,或是危险、恶劣环境下的胜任工作。由于机器人承担了很多危险或令人厌烦的工作,许多职业病、工伤及因此需要付出的高昂代价都可以避免;此外,由于机器人总是以相同的方式完成其工作,所以产品质量十分稳定。
切割机器人广泛用于机械加工等领域,对提高产品质量、提升劳动生产率、降低加工成本、减少材料消耗起到越来越重要的作用。随着光纤传输的高功率光纤激光器的问世,以及工业机器人定位精度的不断提高,利用工业机器人进行切割,是当今的机器人切割领域的一大热点。
与人工切割技术相比,工业切割机器人有着无法比拟的优势,切割机器人速度快、质量好,切缝整齐,很好地满足了现代化制造业发展的要求,在机器人市场上前景一片大好,切割机器人科研技术的不断创新结合,促使国内的切割技术有质的飞跃。
问:激光切割
- 答:激光切割作为一种先进的下料加工技术,应用越来越普及。当激光束照射到工件表面时,光能被吸收,转化成热能,使照射斑点处温度迅速升高、熔化、气化而形成小坑,由于热扩散,使斑点周围金属熔化,小坑内金属蒸气迅速膨胀,产生微型爆炸,将熔融物高速喷出并产生一个方向性很强的反冲击波,于是在被加工表面上打出一个上大下小的孔。
激光切割的优势
由于侍旅激光光斑小、能量密度高、切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量。由于激光的传输特性,激光切割机上一般配有多台数控工作台,整个切割过程可以全部实现数控。操作时,只需改变数控程序,就可适用不同形状零件的切割,既可进行二维切割,又可实现三维切割。
用功率为1200W的激光切割2mm厚的低碳钢板,切割速度可达600cm/min;切割5mm厚的聚丙烯树脂板,切割老念凳速度可达1200cm/min。材料在激光切割时不需要装夹固定,既可节省工装夹具,又节省了上、下料的辅助时间。
激光切割时割炬与工件无接触,不存在工具的磨损。加工不同形状的零件,不需要更换“刀具”,只需改变激光器的输出参数。激光切割过程噪声低,振动小,无污染。金属基复合材料、皮革、木材及纤维等。但是对于不同的材料,由于自身的热物理性能及对激光的吸收率不同,表现出不同的激光切割适应性。 - 答:激光切割是当前激光加工中应用最为广泛的激光加工工艺。当激光束照射到工件表面时,光能被吸收,转化成热能,使照射斑点处温度迅速升高熔化气化而形成小坑,由于热扩散,使斑点周围金属熔化。
激光切割特点
由于激光光斑小能量密度高切割速度快,因此激光切割能够获得较好的切割质量,激光切割切口细窄,切缝两边平行并且与表面垂直,切割零件的尺寸精度可达加减0点05mm,切割表面光洁美观,表面粗糙度只有几十微米,甚至激光切割可以作为最后一道工序,无需机械加工,零部件可直接使用。
材料经过激光切割后,热影响区宽度很小,切缝附近材料的性能也几乎不受影响,并且工件变形小,切割精度高,切缝的几何形状好,切缝横截面形状呈现较为规则的长方形,激光切割氧乙炔切割和等离子切割方法的比较见表1,切割材料为6点2mm厚的低碳钢板。