伺服電機直接驅動的等光程系統
與上述兩種光路補償措施相比,等光程具有結構簡單、成本低、調整方便等優點,能在連續加工中----透鏡上的光斑面積不變;同時,數控激光金屬切割機,還能根據不同的切割工藝要求,上海金屬激光切割機,改變切割時焦點半徑和焦點---的大小。目前,國內關于等光程方面研究還不多,如天津城市建設學院的揚曉東等,提出了光路長度補償系統的三種機構設計方案,并從機構的角度對其進行了分析和比較,其方法的提出對激光切割機飛行光路的設計具有一定的指導意義。采用機構來實現光路補償,會使設備的結構尺寸過大,同時增加了設備的復雜程度,安裝調整難度大。隨著伺服控制技術的日益成熟,采用伺服電機直接驅動等光程裝置具有結構簡單,調整方便等優點,是一種經濟、實用的光路補償方案。伺服電機直接驅動的等光程光路補償方案主要包括激光發生器、固定于機身上的反射鏡、伺服電機驅動的運動裝置上的補償反射鏡、橫梁上的反射鏡、z軸上的反射鏡片。當固定在z軸上的切作x,非金屬激光切割機廠家,y向運動時,補償反射鏡作s向運動來補償光路長度的變化,進而保持激光切割機在連續切割加工時焦點半徑和焦點---不變。當有不同加工需要時,比如切割不銹鋼薄板與低碳鋼厚板,需要不同的焦點大小、焦點---、行走速度,此時,可通過控制器改變等光程裝置的初始位置來改變光路長度,進而改變透鏡表面光束直徑,終改變焦點大小和焦點---,以滿足不同加工需要。
切割精度是判斷數控激光切割機---壞的一要素。影響數控激光切割機的切割精度的四大因素:
1、激光發生器的激光凝聚的大小。---之后如果光斑非常小,則切割精度非常高,要是切割之后的縫隙也非常小。則說明激光切割機的精度非常之高,品質則非常高。但激光器發出的光束為錐形,所以切出來的縫隙也是錐形。這種條件下,工件厚度越大,金屬激光切割機價格,精度也就會越低,因此切縫越大。
2、工作臺的精度。工作臺的精度如果非常高,則讓切割的精度也隨之提高。因此工作臺的精度也是衡量激光發生器精度的一個非常重要的因素。
為進一步提高激光切割速度,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾laval噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500wco2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果如圖5所示:分別表示no2、no4、no5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度rz與切割速度vc的函數關系。從圖中可以看出no2小孔噴嘴在pn為400kpa或4bar時切割速度只能達到2.75m/min碳鋼板厚為2mm。no4、no5二種拉伐爾噴嘴在pn為500kpa到600kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應-的是切割壓力pc還是工件與噴嘴距離的函數。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。