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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。穿孔過程中噴嘴高度要高于切割過程。如果采取常規(guī)的加工工藝(輪廓1穿孔→輪廓1切割→輪廓2穿孔→輪廓2切割→……),為了保證切割質(zhì)量和效率,激光束的焦點(diǎn)只能按照切割的需要人工調(diào)定到位置(試想如果是這樣:一開始,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——這簡直是惡夢)。
2019年4月,三菱電機(jī)發(fā)布了GX-F系列光纖激光加工機(jī)(圖1),該系列產(chǎn)品在設(shè)計(jì)之初,就注重保障設(shè)備在整個(gè)激光切割過程中的穩(wěn)定性以及、低成本的加工能力,而實(shí)現(xiàn)這些功能不僅要求設(shè)備提供全過程的自動(dòng)化生產(chǎn),還要求生產(chǎn)中主要的調(diào)試工作在設(shè)備不停頓的狀態(tài)下完成,這樣才能真正做到無人化操作,為客戶提供穩(wěn)定的生產(chǎn)能力,還可以解決招工難等現(xiàn)實(shí)問題。三菱電機(jī)通過搭載AI助手、AGR-eco新技術(shù)以及自制的高可靠性光纖激光器等實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化激光切割。
電火花線切割機(jī)(Wire Electrical Discharge Machining簡稱WEDM),屬電加工范疇,電火花線切割加工(Wire cut Electrical Discharge Machining,簡稱WEDM),有時(shí)又稱線切割。線切割可以分為快走絲線切割,中走絲線切割,慢走絲線切割??熳呓z電火花線切割的走絲速度為6~12 m/s,電極絲作高速往返運(yùn)動(dòng),切割精度較差。中走絲電火花線切割是在快走絲線切割的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)變頻多次切割功能,是近幾年發(fā)展的新工藝。慢走絲電火花線切割的走絲速度為0.2m/s,電極絲做低速單向運(yùn)動(dòng),切割精度很高。
聚焦透鏡是切的核心部件,激光器射出的原始光束經(jīng)過透鏡聚焦, 才能形成高能量密度的光斑。隨著市場對大功率激光器的需求上升,傳統(tǒng)透鏡焦深和焦斑存在制約關(guān)系,增加焦深必然引起焦斑尺寸的擴(kuò)大,在很多情況下無法滿足激光加工的要求,長焦深、高分辨的聚焦透鏡成為了新的市場需求。聚焦透鏡的焦距和焦點(diǎn)位置都對激光切割質(zhì)量有影響,高速切割薄型材料適合選用短焦長透鏡,切割厚工件適合選用長焦長透鏡。