激(jī)光三維切割與(yǔ)二維(wéi)切割比較
發布者(zhě):激光切割加工|凱利(lì)特(tè) 時間:2019/12/11 19:35:32
我國對二維激光切割技術(shù)的研究較早(zǎo),但由於種種原因(yīn),三維切割技(jì)術無論(lùn)理論研究還是實際應用,都遠落後(hòu)於發達國家,亟需走從國外引(yǐn)進技(jì)術和自主研發相結合之道路來改變這一現狀(zhuàng)。
1979年問世(shì)的三維激光切割機,隻能進(jìn)行汽車內飾件的切割,而無法加工金屬衝壓(yā)件。1982年,Prima工業公司創造性地將電容(róng)式傳感器集成到三維激光切(qiē)割設備中,使機床可以自動適應衝壓(yā)件彈性變形造成的誤(wù)差,從而使三維激光切割技術真正成為汽車車身加工的一種新的精密、靈活的加工手段,廣泛應用於汽(qì)車、航天航空工業、工程機械、模具、健身器材、鈑金加工等製造領域。
三維激光切割最大的特點就是柔性高,尤其適合小批量的三維鈑金材料的切割(gē)。其(qí)高柔性主要表現(xiàn)在兩(liǎng)個方麵:
1)對材料的適應性強,激(jī)光切(qiē)割機通過(guò)數控程序(xù)基本上可以切割任意板材;
2)加工路徑由程序控製,如果加工對象發生變化,隻須修改(gǎi)程(chéng)序即可。這一點在(zài)零件修邊(biān)、切孔時體現得尤為明顯,因為修邊模(mó)、衝(chōng)孔模(mó)對於其他不同(tóng)零件的(de)加工無能為力,而且模具的成本高,所以目前三維激光切割(gē)有取代修邊模、衝(chōng)孔模的(de)趨勢。一般來說三維機(jī)械(xiè)加工的夾具設計及其使用比較複雜,但激光加工時對被加工板材不施加機械加工(gōng)力,這(zhè)使得夾具製作(zuò)變得很簡單。此(cǐ)外,一台激光設備如果配套不同的硬件和軟件,就(jiù)可以實現多種功能。總之,在實(shí)際生(shēng)產中,三維激光切割在提高產品質量、生產效率,縮短(duǎn)產品開(kāi)發周期、降低勞動強度、節省原材料等方麵(miàn)優(yōu)勢明顯(xiǎn)。因此,盡管(guǎn)設備成本高、一次性投資大,國內還是有很多汽車(chē)、飛機生產廠(chǎng)家購進了三維(wéi)激光加工機,部分高校(xiào)也購進了相應設備進行科研(yán),三維激光技術勢必在我國(guó)製造業中發揮(huī)著越來越大的作用。
與傳統的板材切割方法相比,激光切(qiē)割具有自己(jǐ)獨特(tè)的優勢,主要表現(xiàn)在:
(1)切割精度高、質(zhì)量好,切口寬度小,熱影響區小,切口光潔;
(2)切(qiē)割速度快,加工(gōng)效率高;
(3)激光加工是一種非接觸式加工(gōng),沒有機械加工力,不變形,也不存在噪音、油汙、加工屑等汙染問題,是一(yī)種綠色加工;
(4)材料適應性高,幾乎(hū)可以切割任(rèn)何金屬和非金屬材料。
三維激光切割(gē)比二(èr)維切(qiē)割有著更高的柔性,更智能化,不僅能夠切割二維板材,對於複雜的三維零件,理淪上講,隻要厚度合適,都可以采用激光切割。
激光切割應用最廣泛的領域是汽車車身設計及製造(zào),主要用來開發(fā)新車型、在線切割、變形車生產,例(lì)如(rú)切割(gē)樣車零件,車身覆蓋件的切孔(kǒng)、修邊,切割方向盤孔、車身擋風板(bǎn)、車頂蓋支架孔、安全(quán)氣囊部件、液壓成型部件等。BMW、奔馳、Fiat、Volvo、大眾、日產等公司都擁有用於車身加(jiā)工的五軸(zhóu)激光加工機。三維激(jī)光切割在車身裝配後的加工也十分有用,例如開行李架同定孔、頂蓋滑(huá)軌孔、天線安裝孔(kǒng)、修改車輪(lún)擋泥板形狀等。在航天(tiān)航空中,該技(jì)術主要(yào)用來對已(yǐ)成形的不鏽鋼、英科(kē)乃爾(Inconel)合金、鈦和鋁材的飛機零件進行打孔、切割和修整。
激光三維切割技術還廣泛應用在模具製造(zào)、雕(diāo)刻、石油工業等行業之中。在印刷行業中,激光雕刻(kè)切割機利用激光的高能量性和高效率性,通過程序控(kòng)製對橡膠版進行燒蝕,製造(zào)出的(de)印刷版不僅成本低,而且雕刻精細,質量很高;利用(yòng)激光的高(gāo)能量特性對刀模板進行深(shēn)度燒蝕,可以製造出各種高精(jīng)度的刀模來。在(zài)模具製(zhì)造領(lǐng)域,可以用於加工模具、試模、製造模(mó)具。由模具CAD和激光切割(gē)相結合能夠完成模具內部的(de)複雜結構製造,如深孔、型孔、中空體以及複雜的冷卻水道;用激光精細(xì)切割(gē)薄鋼(gāng)板(bǎn),然後將其疊加成凹模或凸模。在石油工業中,用該技術來加工割縫篩管。