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1、激光切割六個(gè)實(shí)用功能 近年來(lái)，激光切割機(jī)對(duì)飯金行業(yè)發(fā)展的作用日益凸顯。在切割過(guò)程中，有六個(gè) 實(shí)用功能,配合這些實(shí)用的功能，能大大的提高激光切割機(jī)加工效率和切割性 能。 蛙跳 蛙跳是激光切割機(jī)的空程方式。如下圖所示，切割完孔1 ,接著要切割孔2。 切割頭要從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B。當(dāng)然，移動(dòng)過(guò)程中要關(guān)閉激光。從點(diǎn)A到點(diǎn)B之 間的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，機(jī)器"空"跑，稱為空程。 早期的激光切割機(jī)的空程如下圖所示，切割頭要次第完成三個(gè)動(dòng)作：上升（到 足夠安全的高度）、平動(dòng)（到達(dá)點(diǎn)B的上方）、下降。 壓縮空程時(shí)間，可提高機(jī)器的效率。如果將次第完成的三個(gè)動(dòng)作，變?yōu)?同時(shí)" 完成，可縮短空程時(shí)間：切割頭從點(diǎn)A開(kāi)始向

2、點(diǎn)B移動(dòng)時(shí)，即同時(shí)上升；接近 點(diǎn)B時(shí)，同時(shí)下降。如下圖所示。 切割頭空程運(yùn)動(dòng)的軌跡，猶如青蛙跳躍所畫出的一條弧線。 在激光切割機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，蛙跳算得上一個(gè)突出的技術(shù)逬步。蛙跳動(dòng)作，只 占用了從點(diǎn)A到點(diǎn)B平動(dòng)的時(shí)間，省卻了上升、下降的時(shí)間。青蛙一跳，捕捉 到食物；激光切割機(jī)的蛙跳，"捕捉"到的是高效率。如果激光切割機(jī)現(xiàn)在還不 具備蛙跳功能,恐怕就不入流了。 自動(dòng)調(diào)焦 切割不同材料時(shí)，要求激光束的焦點(diǎn)落在工件截面的不同位置。因此，就需要 調(diào)整焦點(diǎn)的位置（調(diào)焦）。早期的激光切割機(jī)，一般采用手動(dòng)調(diào)焦方式；當(dāng)下， 許多廠商的機(jī)器都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)焦。 可能有人會(huì)說(shuō),改變切割頭的高度就好了，切割頭

3、升高，焦點(diǎn)位置就高，切割 頭降低，焦點(diǎn)位置就低。沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。 實(shí)際上，在切割過(guò)程中，噴嘴與工件之間的距離（噴嘴高度）約0.5~ 1.5mm , 不妨看作是一個(gè)固定值，即噴嘴高度不變，所以不能通過(guò)升降切割頭來(lái)調(diào)焦（否 則無(wú)法完成切割加工）。 聚焦鏡的焦距是不可改變的，所以也不能指望通過(guò)改變焦距來(lái)調(diào)焦。如果改變 聚焦鏡的位置，則可改變焦點(diǎn)位置：聚焦鏡下降，則焦點(diǎn)下降，聚焦鏡上升， 則焦點(diǎn)上升。一一這確是調(diào)焦的一種方式。采用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)聚焦鏡作上下運(yùn) 動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦。 另一種自動(dòng)調(diào)焦的方法是：在光束進(jìn)入聚焦鏡之前，置一變曲率反射鏡（或稱 可調(diào)鏡），通過(guò)改變反射鏡的曲率，改變反射光束的

4、發(fā)散角度,從而改變焦點(diǎn) 位置。如下圖所示。 有了自動(dòng)調(diào)焦功能,可顯著提高激光切割機(jī)的加工效率：厚板穿孔時(shí)間大幅縮 減；加工不同材質(zhì)、不同厚度的工件，機(jī)器可自動(dòng)將焦點(diǎn)快速調(diào)整到最合適的 位置。 自動(dòng)尋邊 如下圖所示，當(dāng)板料放到工作臺(tái)上時(shí)，如果歪斜，切割時(shí)可能造成浪費(fèi)。如果 能夠感知板料的傾斜角度和原點(diǎn)，則可調(diào)整切割加工程序，以適合板料的角度 和位置，從而避免浪費(fèi)。自動(dòng)尋邊功能應(yīng)運(yùn)而生。 啟動(dòng)自動(dòng)尋邊功能后，切割頭從P點(diǎn)出發(fā)，自動(dòng)測(cè)得板料兩垂直邊上的3點(diǎn)： P1、P2、P3 ,并據(jù)此自動(dòng)計(jì)算出板料的傾斜角度A ,以及板料的原點(diǎn)。 借助自動(dòng)尋邊功能，省卻了早先調(diào)整工件的時(shí)間一一在切割工作臺(tái)上

5、調(diào)整（移 動(dòng)）重達(dá)數(shù)百公斤的工件不是件易事，提升了機(jī)器的效率。 —臺(tái)技術(shù)先進(jìn)功能強(qiáng)大的高功率激光切割機(jī)，是光、機(jī)、電一體化的復(fù)雜系統(tǒng)。 細(xì)微之處，往往隱藏奧妙。讓我們一起來(lái)窺探其奧妙。 集中穿孔 集中穿孔，也稱預(yù)穿孔，是一種加工的工藝，并非機(jī)器本身的功能。激光切割 較厚板材時(shí)，每一輪廓的切割加工都要經(jīng)歷兩個(gè)階段：1.穿孔、2.切割。 常規(guī)加工工藝（A點(diǎn)穿孔一切割輪廓1-B點(diǎn)穿孔一切割輪廓2-......）,所謂 集中穿孔,就是將整張板上的所有穿孔過(guò)程提前集中執(zhí)行，然后回頭再執(zhí)行切 割過(guò)程。 集中穿孔加工工藝（完成所有輪廓的穿孔-回到起點(diǎn)一切割所有輪廓），與常 規(guī)加工工藝相比，集中穿孔

6、時(shí)，機(jī)器的運(yùn)行軌跡總長(zhǎng)是增加了的。那為什么還 要采用集中穿孔呢？ 集中穿孔可避免過(guò)燒。厚板穿孔過(guò)程中，在穿孔點(diǎn)周圍形成熱量聚集,如緊接 著切割，就會(huì)出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象。采用集中穿孔工藝方式，完成所有穿孔、返回起 點(diǎn)再切割時(shí)，由于有充分的時(shí)間散熱，就避免了過(guò)燒現(xiàn)象。 集中穿孔可提高加工效率。目前，仍有許多激光切割機(jī)不具備自動(dòng)調(diào)焦的功能。 加工厚板，穿孔、切割兩個(gè)階段的工藝參數(shù)（激光模式、功率、噴嘴高度、輔 助氣體壓力等）是不同的。穿孔過(guò)程中噴嘴高度要高于切割過(guò)程。如果采取常 規(guī)的加工工藝（輪廓1穿孔一輪廓1切割一輪廓2穿孔T輪廓2切割-......）, 為了保證切割質(zhì)量和效率，激光束的焦點(diǎn)只能按照切

7、割的需要人工調(diào)定到最佳 位置（試想如果是這樣：一開(kāi)始，將焦點(diǎn)人工調(diào)定到穿孔所需要的位置，穿孔； 然后，再將焦點(diǎn)調(diào)到切割所需要的位置，切割；再調(diào)到穿孔位置，穿孔；......； 直至加工完成——這簡(jiǎn)直是惡夢(mèng)）。因此，穿孔時(shí)的焦點(diǎn)就必定不在最佳位置, 穿孔時(shí)間也就較長(zhǎng)。但是，采取集中穿孔方式，就可先將焦點(diǎn)調(diào)整到適合穿孔 的位置，待穿孔完成后，使機(jī)器暫停，再將焦點(diǎn)位置調(diào)整到切割所要求的最佳 位置；這樣，穿孔時(shí)間可縮短一半以上，大大提升效率。當(dāng)然，如必要，還可 在集中穿孔和切割中間調(diào)整或改變其他工藝參數(shù)（比如可使用空氣+連續(xù)波進(jìn) 行穿孔，而使用氧氣進(jìn)行切割，中間有足夠的時(shí)間完成氣體的切換）。我們一 般

8、把驅(qū)動(dòng)聚焦鏡自動(dòng)變焦稱作F軸；像這樣采用手動(dòng)變焦進(jìn)行集中穿孔、切割， 是不是可以叫做"H" （ Hand ）軸"變焦"呢？ 集中穿孔也有風(fēng)險(xiǎn)。如果在切割過(guò)程中發(fā)生碰撞,致使板材位置變動(dòng)，則尚未 切割的部分可能報(bào)廢。集中穿孔工藝需要自動(dòng)編程系統(tǒng)的幫助。 橋位（微連接） 進(jìn)行激光切割加工時(shí)，板料被鋸齒狀的支撐條托住。被切割下來(lái)的零件，如果 不夠小，不能從支撐條的縫隙中落下；如果又不夠大，不能被支撐條托??；則 可能失去平衡，翹起。高速運(yùn)動(dòng)的切割頭可能與之發(fā)生碰撞，輕則停機(jī)，重則 損壞切割頭。利用橋位（微連接）切割工藝，可避免發(fā)生此種現(xiàn)象。在對(duì)圖形 進(jìn)行激光切割編程時(shí)，有意將封閉的輪廓，斷開(kāi)若干

9、處，使得切割完成后零件 與周圍的材料粘連在一起，不致掉落，這些斷開(kāi)處，就是橋位。也稱為斷點(diǎn)， 或微連接（這種叫法源自對(duì)MicroJoint的生硬翻譯）。斷開(kāi)的距離，約0.2 ~ 1mm,與板料的厚度成反比。基于不同的角度，有了這些不同的叫法：基于輪 廓,斷開(kāi)了，所以叫斷點(diǎn)；基于零件，與母材相粘連，所以叫橋位或微連接。 橋位將零件與周圍材料連在一起，成熟的編程軟件，可根據(jù)輪廓的長(zhǎng)度，自動(dòng) 加上合適數(shù)量的橋位。還能區(qū)分內(nèi)外輪廓，決定是否加橋位，使不留橋位的內(nèi) 輪廓（廢料）掉落，而留橋位的外輪廓（零件）與母材粘連在一起，不掉落， 從而免去分揀的工作。 共邊切割 如果相鄰的零件輪廓是直線，且角度相同，則可以合為一條直線，只切割一次。 此即共邊切割。顯而易見(jiàn)，共邊切割減少了切割長(zhǎng)度，可顯善提高加工效率。 共邊切割并不要求零件的外形是矩形。如下圖。 天藍(lán)色線條為公共邊，共邊切割，不僅節(jié)省切割的時(shí)間，而且減少穿孔的次數(shù)， 因此，效益非常明顯。假如每天因共邊切割節(jié)省1.5小時(shí)，每年約節(jié)省500小 時(shí)，每小時(shí)綜合成本按100元計(jì)，則相當(dāng)于一年額外創(chuàng)造了 5萬(wàn)元效益。共邊 切割需要仰賴于智能化的自動(dòng)編程軟件。