對(duì)于飛行光路的切割機(jī),由于光束發(fā)散角,切割近端和遠(yuǎn)端時(shí)光程長(zhǎng)短不同,聚焦前的光束尺寸有一定差別。入射光束的直徑越大,焦點(diǎn)光斑的直徑越小。為了減少因聚焦前光束尺寸變化帶來的焦點(diǎn)光斑尺寸的變化,國(guó)內(nèi)外激光切割系統(tǒng)的制造商提供了一些專用的裝置供用戶選用:
(1)平行光管。這是一種常用的方法,即在CO2激光器的輸出端加一平行光管進(jìn)行擴(kuò)束處理,擴(kuò)束后的光束直徑變大,發(fā)散角變小,使在切割工作范圍內(nèi)近端和遠(yuǎn)端聚焦前光束尺寸接近一致。
(2)在切割頭上增加一獨(dú)立的移動(dòng)透鏡的下軸,它與控制噴嘴到材料表面距離(stand off)的Z軸是兩個(gè)相互獨(dú)立的部分。當(dāng)機(jī)床工作臺(tái)移動(dòng)或光軸移動(dòng)時(shí),光束從近端到遠(yuǎn)端F軸也同時(shí)移動(dòng),使光束聚焦后光斑直徑在整個(gè)加工區(qū)域內(nèi)保持一致。如圖二所示。
(3)控制聚焦鏡(一般為金屬反射聚焦系統(tǒng))的水壓。若聚焦前光束尺寸變小而使焦點(diǎn)光斑直徑變大時(shí),自動(dòng)控制水壓改變聚焦曲率使焦點(diǎn)光斑直徑變小。
(4)飛行光路切割機(jī)上增加x、y方向的補(bǔ)償光路系統(tǒng)。即當(dāng)切割遠(yuǎn)端光程增加時(shí)使補(bǔ)償光路縮短;反之當(dāng)切割近端光程減小時(shí),使補(bǔ)償光路增加,以保持光程長(zhǎng)度一致。
影響數(shù)控激光切割機(jī)的切割精度的四大因素:切割精度是判斷數(shù)控激光切割機(jī)質(zhì)量好壞的第一要素。因此如何確認(rèn)切割精度知否合格就要從下面四個(gè)因素考慮。
1、激光發(fā)生器的激光凝聚的大小。聚集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(jī)的精度非常之高,品質(zhì)則非常高。
2、工作臺(tái)的精度。工作臺(tái)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(tái)的精度也是衡量激光發(fā)生器精度的一個(gè)非常重要的因素。
3、激光光束凝聚成錐形。切割時(shí),激光光束是以錐形向下的,這時(shí)如果切割的工件的厚度非常大,切割的精度就會(huì)降低,則切出來的縫隙就會(huì)非常大。
4、切割的材料不同,也會(huì)影響到激光切割機(jī)的精度。在同樣的情況下,切割不銹鋼和切割鋁其精度就會(huì)非常不同,不銹鋼的切割精度就會(huì)高一些,而且切面也會(huì)光滑一些。
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