激光调整备课讲稿.doc

激光调整精品文档4.3安装方法及注意事项安装和固定机床请按照地基图、平面布置图、电源配线图安装机床，在安装和固定机床中不得损坏机床，如有问题请及时与我公司联系。 4.4调试方法及相关说明机床调试需要专业人员进行，必须按照相关规定严格执行，调试前请先了解本机床性能及阅读相关随机技术资料。正确的调试是保证机床正常工作的基础，如有不明之处请及时与我们联系，我们一定会在最快的时间内，给您满意的答复。注意：本调试方法包括了机床联机上电正常后的调试方法，机床联机上电调试请先参阅4.5节。4.4.1激光器的调整及光路调节a) 激光器水平调节在主机水平调整好后，将激光器平稳放置在激光器的底架上，开始调节激光器和光路。1) 调节底架两侧的调整螺丝,使激光器在底架的中间。2) 用框架式或条式水平仪放在激光器里面的底板上面,将激光器初略的调整水平;3) 调节激光器垫脚上的螺丝时,激光器可能被顶起一定的高度,这时要加垫片,直到光路调整合适后,再锁紧激光器。4) 半精调（以下为机床联机正常运行后）5) 首先在反射镜座内放入一个调光用的十字叉丝，并观察激光器出来的红光射到叉丝后的形状及位置，再精确地调整激光器几次，直到红光在十字叉丝的中心为止。6) 精调调整激光器输出功率至50W100W左右，将一纸板固定在十字叉丝上，让激光在纸片上烧出烧痕并观察激光射出叉丝后的形状及位置。反复调整直到四点烧痕对称即可。如图6所示。图6：调光效果示意图a) Z轴光路的调整激光器调整后，再对Z轴激光进行调整。主要调整激光是否在聚焦镜的中心、激光与Z轴的运动轨迹是否平行。调整方法：移动Z轴至最高点，卸下原连接筒后安装带十字叉丝的连接筒，将聚焦镜座从切割头镜腔盒中取出；在切割头正下方工作台面放置一块板材（木质或纸质）；调整激光器的输出功率至50W100W;在板上打出光斑痕，观察光斑痕形状的对称情况；再使Z轴移至最低点，使用同样的方式打出光斑痕，观察打在板上的光斑痕的形状是否对称。若上下两处所打的点皆对称，即说明激光在Z轴高点与低点在同一中心位置。若不对称，则说明激光在高点与低点不在同一中心线上。应调整上反射镜部分。反复上述动作，让Z轴在Y0处和Ymax处各测几次，直到效果满意为止。1) 聚焦点位置调整：具体调整请参考：4.4.4光束焦点的调整。2) 检查喷嘴查看外形有没有碰伤情况，特别是有斜度的地方;保证切割时气流顺畅，如切割产生的熔渣残留在喷嘴上，必须立即清除。可用直径为1mm的钢丝穿过喷嘴清除熔渣。如果喷嘴口遭到碰伤，整个圆孔已经不圆,则喷嘴将无法使用的，必须更换。调光时检查激光是否在喷嘴的中心。如图7所示。图7：激光打光效果示意图将喷嘴与切割工件表面的距离调整至1mm1.5mm。如图8图8：喷嘴与切割工件表面的距离示意图1) 根据切割板材的材质和厚度选择适当的切割辅助气体和压力。2) 选择适当的穿孔及切割条件。4.4.2传感器调整盒的调整方法说明：调整盒主要由两个键控制，确定键+白色旋钮，白色旋钮旋转改变菜单或数值，按一下为退出菜单a) 密码写入：进入PASSWORD 写入7657 确认。b) 在Config 1 菜单中找出paselct按下确认在参数前加上 * 号，按旋钮退出。c) 参数设定：1)、测量极限设定：SetRange 设为10 （注：切割头开到割嘴离板面10mm的位置）。2)、两点标定： 找出2Point按下确认进入10mm标定，将切割头开到割嘴离板面10mm的位置，再按下确认进入1mm标定，再将切割头开到割嘴离板面1mm的位置，按下确认显示OK，标定完成。3)、 Nozzlost 设定为30mm确定：（注：切割头开到割嘴离板面大于30mm的位置再确定）。碰撞延时 ColDelay0.2ms喷嘴浮动量 Set Band0.20.4mm动态的控制Dynamics 15002000mm/ms P-Param80150表1 ：调整盒参数设置表4.4.3 喷嘴的功能及中心的调整4.4.3.1 喷嘴的作用及调节a) 喷嘴喷嘴的设计和喷气流动的情形，直接影响到切割的质量；喷嘴的制造精度，与切割品质息息相关。喷嘴的主要功能有：1) 防止切割熔渍等杂物往上反弹进入切割头损坏聚焦镜片。2) 喷嘴可以改变切割气体喷出的状况，可控制气体扩散的面积及大小，从而影响到切割质量。图9为安装喷嘴和不安装喷嘴的时候，气体喷出的情形。图9：有无喷嘴的切割气体效果示意图b) 调整喷嘴使激光从喷嘴中心穿过的步骤在调整完Y轴与激光、Z轴与激光的同轴度后，接下来调整激光与喷嘴中心的同心度。具体方法是：1. 将喷嘴的端面涂上印泥，再将白色不干胶带贴在端面上。2. 调整激光器输出功率30W50W，打开机械光闸，然后迅速开关电子光闸一次，并观察出现的现象。然后，关闭机械光闸，将白色的不干胶拿下来，注意不要转动其相对位置。若喷嘴位置与激光中心相差过大时，不干胶上将无法打出中心孔；由于激光中心是固定不变的，因此要通过调节镜腔手柄上的调整螺钉来改变喷嘴的中心，使其与激光中心相对应。反复上述动作，直到激光在白色不干胶上打出的孔与喷嘴的中心重合，这样才确认激光中心与喷嘴中心重合。4.4.3.2喷嘴对切割品质的影响及喷嘴孔径的选择a) 喷嘴与切割品质的关系：喷嘴中心与激光的中心不同轴时，对切割质量的影响：1) 影响切割断面，当切割气体在喷出时，造成气量不均匀，使切割断面较容易出现一边有熔渍，另一边没有的现象，对切割3mm以下的薄板，它的影响较小，在切割3mm以上的板材时，它的影响就比较严重，有时会造成无法切割。2) 影响尖角质量，在切割有尖角或者角度较小的工件时，容易产生局部过熔现象，切割厚板时，可能无法切割。3) 影响穿孔，在穿孔时不稳定性，时间不易控制，对厚板的穿透会造成过熔的情况，且穿透条件不易掌握，对薄板的穿孔影响较小。综上所述，喷嘴的中心与激光的同心度是造成切割质量优劣的重要因素之一，尤其是切割的工件越厚时，它的影响就更大。因此，必须调整喷嘴中心与激光的同心度，以获得更好的切割断面。注意：喷嘴发生变形或者喷嘴上有熔渍时，其对切割质量的影响如上面所述的一样，因此，喷嘴应小心放置，不得碰伤以免造成变形；喷嘴上沾有的熔渍应及时清理。喷嘴的质量在制造时就有较高的精度要求，安装时也要求方法正确。如果由于喷嘴的质量不良造成切割时要改变各项条件，应及时更换喷嘴。b) 喷嘴孔径的选择喷嘴孔径的差别见下表2喷嘴的孔径气体流速熔融物去除能力小快强大慢弱表3：孔径与辅助气体流速关系表喷嘴的孔径有1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等几种。目前喷嘴孔径常使用1.5mm、2mm两种。两者的差异是：1) 3mm以下的薄板：使用1.5mm，切割面会较细；使用2mm，切割面会较粗，转角地方易有熔渍。2) 3mm以上的厚板：因切割功率较高，相对散热时间较长，相对切割时间也增长。用1.5mm，气体扩散面积小，因此使用时不太稳定，但基本还是可用的。用2mm，气体扩散面积大，气体流速较慢，故切割时较稳定。3) 直径2.5mm的孔径，只能用于10mm以上的厚板切割。综上所述，喷嘴孔径的大小对切割质量、穿孔质量有严重的影响，目前激光切割多使用1.5mm、2mm孔径的喷嘴。喷嘴孔径越大时，相对的对聚焦镜的保护就越差，因为切割时熔化物的火花飞溅，往上弹的几率很大，使得镜片的寿命也就越短。4.4.4光束焦点的调整激光切割过程中，光束焦点与切割板材表面的相对位置对切割的质量影响很大，正确调节焦点位置非常重要。一般可以通过改变焦点试切，或者通过在有机玻璃上打点的方法来直接获得最佳焦点位置。焦点位置确定以后，调节激光切割头下部的调节螺母，将喷嘴调节至板面距离在1mm之内，切割头焦点位置的调整就完成了。切割头与板面的相对位置变化后，切割头及传感器的零点也需相应改变，微量调节可以通过机床数控切割高度来完成；调节量较大时，就要调节传感器与支架的相对位置来完成焦点的调节。做此项工作时，要小心认真，否则很容易产生切割头下撞，造成零件的损坏。4.4.4.1 寻找焦点的方法利用三角块找焦点（也可用倾斜的木板代替）a) 工作台上放置一平整的平板，再在平板上固定一个有机玻璃三角块。如图10所示。图10：激光调焦示意图1b) 将喷嘴拆下，移动Z轴高度，下降的高度不能与三角块干涉即可。此时设置数控系统上显示的Z轴坐标值为Z1。c) 使激光低功率输出，保持Z轴高度不变，移动Y轴，或者运行程序经过三角块，此时在三角块上面会出现烧熔的痕迹，而烧熔最小点即为激光的焦点，如图11所示：图11：激光调焦示意图2d) 移走三角块，并装上喷嘴。此时可从三角块上求得焦点离平面距离为X。如图12所示。图12：激光调焦示意图e) 如果切割参数设定为：喷嘴在切割工件表面上方的距离为A,焦点在切割工件表面下方的距离为B，如图13所示，调整Z轴随动装置，使Z轴处于随动状态下，停留在坐标位置Z2上（数控系统显示的Z轴坐标）。则有如下的计算关系： Z2= Z1+X+B-A Z1 为寻焦点初始位置时，数控系统显示的初始Z轴坐标值 X 为所寻焦点到平面的距离图13：激光调焦示意图44.4.4.2焦点的位置与切割断面的关系说明下表所列出的是在切割不同的板材时，激光切割焦点处于不同的位置，对板材打孔和切割断面造成的影响，以及在切割不同材质和不同厚度的板材时，焦点位置的选择见表4。名称及焦点的位置切割材料及断面特征零焦距：激光焦点在切割工件表面。SPC、SPH、SS41等工件的使用方式。焦点在工件表面，上表面切割光滑，下表面则不光滑。正焦距：激光焦点在切割工件里面。铝材等工件的使用方式。焦点在中央，因此平滑面范围较大，切幅比零焦距的切幅宽，切割时气体流量较大，穿孔时间比零焦距长。负焦距：激光焦点在切割工件下表面。不锈钢板切割时的使用方法。不锈钢切割时，切割用高压氮气，吹去溶渣保护断面，切幅随工件板厚的增加而增宽。 表4：焦点与切割材料的关系4.4.5 设定喷嘴与工件的距离 图14：喷嘴与工件距离示意图在调整好传感器调整盒后，喷嘴与工件的随动距离主要通过R参数来确定，请参阅R参数表。4.4.6激光切割速度的选择说明激光切割时，切割的速度选择是根据切割板材的材质、板材的厚度来确定的，不同的切割速度，对激光切割的品质会造成极大的影响。选择适当的切割速度，既能提高激光切割的效率，又能得到良好的切割质量。下面就不同的切割速度对切割质量的影响进行讨论：a) 激光切割进给速度太快对切割质量的影响1) 可能造成无法切割，火花四溅。2) 有些区域可以切断，但有些区域不能切断。3) 造成整个切割断面较粗，但无熔渍的产生。4) 如图所示，切割进给速度太快，造成对板材无法及时切断，切割断面呈现斜条纹路，而且下半部分产生熔渍。如图15所示。图15：切割效果图b) 激光切割进给速度太慢对切割质量的影响：1) 造成切割板材过熔的情况，切割断面较粗糙。2) 切缝会相应变宽，在较小圆角或者尖角部位造成整个区域溶化，得不到理想的切割效果。3) 切割效率低，影响生产能力。4) 适当切割进给速度的选择：从切割火花可判断进给速度的快慢：一般切割火花是由上往下扩散的，火花若倾斜时，则进给速度太快；若火花呈现不扩散且少，凝聚在一起，则说明进给速度太慢。如图所示适当的切割速度，如下图16，切割面呈现较平稳线条，且下半部分无熔渍产生。 图16：切割速度产生切割火花效果图4.4.7激光切割气体及压力的选择说明激光切割时，根据切割板材的材质的不同，来选择不同的切割气体。切割气体及其压力的选择，对激光切割品质有很大的影响。切割气体的作用主要：助燃及散热、及时吹掉切割产生的熔渍、防止切割熔渍向上反弹进入喷嘴、保护聚焦透镜等。a) 切割气体及压力对切割质量的影响1) 切割气体有助于散热及助燃，吹掉熔渍，从而得到质量较好的切割断面。2) 当切割气体的压力不足时，会对切割质量造成以下影响：切割时产生熔渍，切割速度无法满足影响生产效率。3) 当切割气体的压力过高时，对切割质量的影响：切割面较粗糙，而且切缝较宽；同时会造成切断断面部分熔化，无法形成良好的切割断面。b) 切割气体的压力对穿孔的影响1) 当气体压力过低时，激光不易穿透切割板材，打孔时间增长，造成生产率低。2) 当气体压力太高时，造成穿透点熔化，形成较大的熔化点，从而影响切割的质量。3) 激光打孔时，一般对薄板件打孔采用较高的气体压力，而对厚板件的打孔则采用较低的气体压力。4) 激光切割机在切割普通碳钢时，材料厚度越厚，切割气体的压力相对降低。而在切割不锈钢时，尽管切割气体压力相对来说不随着材料的厚度而改变，但是切割气体压力却始终处于高压力状态。c) 有机玻璃等材料切割时切割气体的选择：因为有机玻璃等属于易燃物品，所以切割气体必须选用N2阻止有机玻璃燃烧。这样才能获得透明光亮的切割面。d) 模切板切割时切割气体的选择模切板切割时切割气体选用无油无水洁净的压缩空气，压力一般在2bar3bar，切割时无需打孔。总之，激光切割时切割气体及压力的选择，必须在切割时根据实际情况去调整，在具体应用中需根据具体情况而选用不同的切割参数。4.4.8激光切割功率对切割质量的影响说明激光切割时，激光功率大小的选择对切割品质也有一定影响，切割功率需根据切割板材的材质及板材的厚度来确定，功率过大或过小都无法得到良好的切割断面。a) 激光切割时，激光功率过小，将造成无法切割。b) 激光功率设定过大时，整个切割面熔化，切缝过大，得不到良好的切割质量。c) 激光功率设定不足时，会产生切割熔渍，切割断面上产生瘤疤。所以设定适当激光功率的，配合适当的切割气体和压力，能得到良好的切割质量，无熔渍产生。4.4.9冷水机的安装调试-流量：最小36升/小时，最大70升/小时。-压力：最小5.5kgf/cm2,最大10 kgf/cm2。-进出水压力差：最少5kgf/cm2以上。-温控能力：2以内。-冷却水：优质纯净水、蒸馏水或者去离子水；PRC系列激光器采用40丙烯乙二醇和60蒸馏水混合而成。-阀门和管道：全部是不锈钢或者高压胶管，不能用镀锌材料，管接头用不锈钢钢夹。-外接激光器水管：内径3/4英寸（19mm），外径1英寸（25.4mm）以上的耐压橡胶管，塑料（PVC）管，不锈钢管、铜管也可。若冷水机管道长度超过10米，要增加管道口径，一定要保证激光器需要的压差。各种激光器不同，各管连接规格尺寸也有差异。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除