型激光切割机整体介绍.pptx

装备中国装备中国走向世界走向世界以超越世界先进水平为目标以超越世界先进水平为目标以振兴中国机械工业为己任以振兴中国机械工业为己任 济济南南铸铸锻锻所所捷捷迈迈机机械械有有限限公公司司是是济济南南铸铸造造锻锻压压机机械械研研究究所所（原原机机械械工工业业部部直直属属的的国国家家一一类类研研究究所所，现现为为中中国国机机械械工工业业集集团团公公司司的的成成员员企企业业）投投资资控控股股，按按照照现现代代企企业业制制度度组组建建的的高科技企业。高科技企业。公公司司依依托托济济南南铸铸造造锻锻压压机机械械研研究究所所强强大大的的技技术术优优势势和和人人才才优优势势，为为用用户户提提供供板板材材加加工工领领域域完完整整的的解决方案及成套加工装备解决方案及成套加工装备。完整解决方案完整解决方案中国最大的数控钣金加工机械制造基地中国最大的数控钣金加工机械制造基地 捷迈工业园捷迈工业园 数控转塔冲床数控转塔冲床板材加工柔性制造系统板材加工柔性制造系统数控剪板机数控剪板机数控折弯机数控折弯机数控激光切割机数控激光切割机数控汽车纵梁生产线数控汽车纵梁生产线主要产品主要产品主要产品主要产品1981983 3年，国内首家开始研制激光切割机；年，国内首家开始研制激光切割机；1981984 4年，成功研制中国第一台数控激光切割机；年，成功研制中国第一台数控激光切割机；荣获荣获“机电部科学技术进步二等奖机电部科学技术进步二等奖”先后先后承担我国承担我国从从“六五六五-八五八五”激光领域多项课题；激光领域多项课题；20002000年年,成功研制国内首台飞行光路切割机；成功研制国内首台飞行光路切割机；20032003年年,国内首家将直线电机应用于激光加工领域；国内首家将直线电机应用于激光加工领域；20052005年，成功研制国内速度最快的年，成功研制国内速度最快的LCFLCF系列系列激光切割机激光切割机 以以CO2CO2激激光光发发生生器器作作为为加加工工能能源源，利利用用安安装装在在切切割割机机床床上上移移动动轴轴的的光光学学镜镜片片将将激激光光经经过过多多次次反反射射引引导导至至机床的切割头处机床的切割头处。该该光光点点在在瞬瞬间间将将切切割割材材料料加加热热、熔熔化化、甚甚至至蒸蒸发发。配配合合切切割割辅辅助助气气体体的的作作用用将将融融化化的的材材料料吹吹下下，如如此此当当切切割割头头按按照照加加工工程程序序的的代代码码移移动动时时，便便在在板板材材上上形形成成割割缝缝，从而完成零件的切割。从而完成零件的切割。激激光光经经过过切切割割头头内内部部的的聚聚焦焦镜镜片片聚聚焦焦之之后后，将将激激光光光光束束聚聚焦焦成成一一个个直直径径只只有有0.150.15左左右右、能能量量密密度度达百万瓦达百万瓦/平方厘米的高亮度光点。平方厘米的高亮度光点。序号序号项目名称目名称参数参数单位位1最大加工范围最大加工范围1500*3000mm2X、Y轴轴最大移动速度最大移动速度单轴单轴100m/min联动联动1453X、Y轴轴最大切割速度最大切割速度15m/min4X、Y轴轴定位精度定位精度0.03mm/m5X、Y轴轴重复定位精度重复定位精度0.01mm6工作台最大载重工作台最大载重1250kg7机床总重机床总重9t LCF-1530LCF-1530型型数数控控激激光光切切割割机机是是铸铸锻锻所所在在二二十十余余年年开开发发激激光光切切割割机机的的基基础础上上，同同时时经经过过大大量量的的考考察察、调调研研，采采用用先先进进三三维维设设计计及及有有限限元元结结构构分分析析，应应用用诸诸多多先先进进技技术术并并有有多多项项创创新新。该该产产品品主主要要性性能能指指标标达达到到了了国国际际同同类类产产品品的的先先进进水水平平，性性能能指指标标领领先先于于国国内内同同类类产产品品，具具有有自自主主知知识识产产权权，是是国国内内速速度度最快、自动化程度最高的激光切割设备。最快、自动化程度最高的激光切割设备。龙门龙门式双边驱动结构式双边驱动结构 AUTOBEAM AUTOBEAM恒光路设计恒光路设计 AUTOFOCUS-AUTOFOCUS-自动调焦系统自动调焦系统 AUTOJUMP-AUTOJUMP-切割头自动跳跃功能切割头自动跳跃功能龙门龙门式双边驱动结构式双边驱动结构龙龙门门双双边边同同步步驱驱动动具具有有最最佳佳的的对对称称受受力力条条件件,避避免免了了机机器器加加减减速速时时由由于于运运动动部部件件重重心心外外悬悬摆摆动动使使机机器器产产生生抖抖动动，同同时时避避免免了了对对传传动动部部件件和和导导向向部部件件造造成成的的瞬瞬间间过过载载，从从而而保保证证了了机机器器长长期期运行时的高精度和可靠性。运行时的高精度和可靠性。移移动动龙龙门门横横梁梁结结构构采采用用三三维维参参数数化化设设计计，同同时时结结合合有有限限元元优优化化分分析析，使使之之在在保保证证足足够够刚刚度度的的前前提提下取得最低的重量下取得最低的重量,提高动态性能。提高动态性能。AUTOBEAM AUTOBEAM恒光路设计恒光路设计1 1、原原 因因：激激 光光 束束 由由 于于 激激 光光 发发 散散 角角 的的 存存 在在，使使 得得 激激 光光 器器 在在 发发 出出 激激光光后后至至切切割割嘴嘴的的传传播播过过程程中中，随随着着传传播播距距离离的的增增加加，光光束束截截面面直直径径不不断断加加大大，由由光光学学原原理理可可知知经经过过聚聚焦焦后后的的激激光光焦焦点点会会随随着光束直径的变化而上下漂移，从而导致切割不稳定发生着光束直径的变化而上下漂移，从而导致切割不稳定发生。2 2、目目的的:利利用用该该装装置置保保证证无无论论切切割割头头如如何何移移动动，自自激激光光器器出出光光口至切割嘴的光束长度始终恒定不变，从而保证焦点的稳定口至切割嘴的光束长度始终恒定不变，从而保证焦点的稳定.3 3、方方法法:恒恒光光路路技技术术就就是是设设计计一一个个独独立立的的伺伺服服轴轴，该该轴轴的的移移动动与与切切割割轴轴是是相相反反的的，通通过过数数控控系系统统计计算算出出因因XYXY轴轴移移动动而而引引起起的的光光束束长长度度的的变变化化，然然后后移移动动该该轴轴去去弥弥补补这这一一变变化化量量，使使得得无无论论在在切切割割行行程程内内的的任任何何位位置置，自自激激光光器器出出光光口口至至切切割割嘴嘴的的光光束束长长度是恒定的，从而保证了度是恒定的，从而保证了焦点位置的稳定性。（后附示意图）焦点位置的稳定性。（后附示意图）AUTOBEAM AUTOBEAM恒光路设计恒光路设计 AUTOFOCUS-AUTOFOCUS-自动调焦系统自动调焦系统1 1、原原因因：切切割割工工艺艺决决定定了了不不同同种种类类、厚厚度度的的板板材材要要求求焦焦点点位位置置不不同同，传传统统的的调调节节方方式式是是手手动动旋旋转转调调节节螺螺母母实实现现，费费时时、费费力而且调节精度低，尤其是自动化程度低；力而且调节精度低，尤其是自动化程度低；2 2、目目的的:该该装装置置可可以以根根据据板板材材的的不不同同自自动动确确定定相相应应的的焦焦点点位位置置，可编程控制，而且调节精度高；可编程控制，而且调节精度高；3 3、方方法法:如如右右图图所所示示，在在Z Z轴轴之之上上集集成成了了一一个个移移动动轴轴(F)(F)，由由伺伺服服电电机机驱驱动动，控控制制聚聚焦焦镜镜相相对对于于切割嘴上下移动，可编程控制。切割嘴上下移动，可编程控制。AUTOFOCUS-AUTOFOCUS-自动调焦系统自动调焦系统调调焦焦轴轴根根据据板板材材的的不不同同，自自动动移移动动至至合合适适的的焦焦点点位位置置，实实现现了了焦焦点点位位置置的的自动调节；自动调节；Z Z轴轴上上配配备备了了高高度度随随动动传传感感器器，保保证证切切割割嘴嘴至至板板材材表表面面保保持持恒恒定定距距离离，避避免免板板材材高高低低不不平平对对切切割割的的影影响响，此此时时调调焦焦轴轴会会随随着着Z Z轴轴根根据据板板材材的的不不平平而而整整体体移移动动，确确保保焦焦点点相相对对于于板板材材的位置恒定。的位置恒定。AUTOJUMP-AUTOJUMP-切割头自动跳跃功能切割头自动跳跃功能跳跳跃模式模式普通模式普通模式在在激激光光切切割割中中，当当完完成成一一个个封封闭闭轮轮廓廓的的切切割割后后切切割割头头需需要要移动到下一切割轮廓的移动到下一切割轮廓的起点起点(A-B)(A-B)。普通模式动作如下：。普通模式动作如下：关关光、关气光、关气割割头抬起抬起割割头平移平移割割头下落下落开光、开气开光、开气跳跃模式动作如下：跳跃模式动作如下：关关光光、关关气气的的同同时割割头抬起，并开始移抬起，并开始移动定定位位完完成成的的同同时，割割头也下降到切割高度也下降到切割高度开始切割开始切割 AUTOJUMP-AUTOJUMP-切割头自动跳跃功能切割头自动跳跃功能在在连连续续运运行行时时，轮轮廓廓间间的的定定位位需需要要机机床床频频繁繁起起停停，占占用用了了机机床床整整个个运运行行时时间间的的30%30%。因因此此跳跳跃跃式式的的定定位位方方式式要要比比普普通通定定位位方方式式节节省省时时间间3-53-5倍倍。大大大大提提高高了了生生产效率。这产效率。这一功能也是国产其他机器所不具备的一功能也是国产其他机器所不具备的。对比项目济南铸锻所其他厂家德国 TRUMPF机床型号LCF-15301530L3030最大定位速度（m/min）1457084最大加工速度（m/min）15810底座结构整体焊接整体焊接分体焊接驱动结构龙门式双边驱动悬臂式单边驱动龙门式双边驱动传动类型齿轮齿条丝杆传动齿轮齿条调焦机构伺服式自动调节螺纹式手动调节水压式镜片调节高压气体调节自动手动自动主要参数性能对比主要参数性能对比