基于高级语言的加工检测与控制软件设计(5)
2 切割技术
2.1 工业切割钢板的方法
工业切割钢板的方法包括新型燃气火焰切割，线切割，等离子弧切割，激光切割，超声波切割，高压水射流切割，火焰切割。
2.2 激光切割
2.2.1 激光切割的原理
激光切割是用聚焦镜将CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝。从二十世纪七十年代以来随着CO2激光器及数控技术的不断完善和发展，目前已成为工业上板材切割的一种先进的加工方法。激光切割属于热切割方法之一。
2.2.2 应用领域
（1）采用三文激光切割系统或工业机器人的配置，切割空间曲线，各种三文切割软件，从图纸到切削零件加快这一进程的发展。
（2）为了提高生产效率，各种专用切割系统的研究和开发，材料输送系统中，线性马达驱动系统的切割速度，该系统具有以上的电流切断100m/min的。
（3）延长工程机械，造船等行业的应用，切割低碳钢厚度超过30mm的要特别注意用氮气切割技术的低碳钢，以提高切削板切口质量的研究。因此，在中国的CO2激光切割工业应用的扩展，满足新的应用还存在一些技术问题的一个重要课题工程技术人员。
2.2.3 CO2激光切割技术
CO2激光切割技术关键技术是光，机电一体化的综合技术。 参数，性能和精密数控机床和激光束对激光切割的效率和质量有直接的影响。特别是对于切割精度高，或更厚的部件，必须掌握和解决以下关键技术：
1、焦点位置控制技术
激光切割的优点之一是光束的能量密度高，一般10W/cm2左右。由于能量密度成正比4/πd2，焦点光斑直径尽可能的小，以便产生一窄的切缝;相同焦斑直径成正比聚焦，镜头还的深度。聚焦透镜的聚焦深度越小，聚焦光点的小的直径。 简单的方法来确定在工业生产中以三种方式的焦点位置：
（1）打印方式：所述切割头从向下运动，将塑料片材为激光束打印机，最小直径在焦点的打印。
（2）斜板法：用一个垂直于轴线的塑料板的一个角水平拉出，寻找最小的激光光束的焦点。
（3）蓝色火花法：去掉喷嘴，吹空气，将脉冲激光的不锈钢板，从而使切割头从上往下运动，直至蓝色火花最大焦点。
2、切割穿孔技术
任何一种热切割技术，除少数情况可以从板的外缘开始，一般都要穿在板上的孔。在复合材料激光打孔机此前有孔冲出来，然后再使用激光从孔切割的开始。激光切割机没有冲压装置具有方法的两个带孔的基础：
（1）爆破穿孔： （高炉钻探），则连续激光照射后的材料，以形成一个凹坑的中心，然后将激光束同轴的氧与熔融材料的流动被去除迅速形成一个孔。
（2）脉冲穿孔： （脉冲钻孔）使用高峰值功率脉冲激光熔化或汽化少量材料经常被用来作为辅助空气或氮气来降低氧压，由于毛孔扩张的放热氧化，相对于所述切割小的气体压力。每一个激光脉冲只产生小颗粒注入，渐进的，多孔板，因此，需要几秒钟的时间。一旦穿孔完成后，将辅助气体被氧切割立即更换。这样穿孔直径较小，其穿孔质量优于爆破穿孔。
3、喷嘴设计及气流控制技术
激光切削钢，氧和聚焦的激光束是通过一个喷嘴在待切割材料照射，由此形成的气体流束。基本的要求是，该气流进入气流切口大，速度要高，以使切割材料有足够充分的氧化放热反应; 同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此，除了能控制其在切割时，喷嘴的设计和气流控制（例如，喷嘴压力，在工作位置等的空气流）质量也是很重要的因素。目前激光切割喷嘴用一个简单的结构，即一锥形孔带端部小圆孔。通常用实验和误差方法进行设计。
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