宏源紡機股份有限公司1995年從日本AMA-DA公司引進的LCV-3015β激光切割機和1999年從瑞士百超公司引進的BYSPRINT3015激光切割機不論從機器本身還是配套的軟件都較有特色，在公司飛速發展的擴量生產中發揮了巨大作用。下面結合本公司激光切割機的使用情況，介紹一下激光切割在鈑金加工中的深入應用。
1 激光切割原理
激光是一種高亮度、方向性好以及單色性好的相干光。聚焦后的激光束照在任何堅硬的材料上都將產生上萬度的高溫。在此高溫下，任何堅硬的材料都將瞬時急劇熔化和蒸發，并產生很強烈的沖擊波，使熔化物質爆炸式地噴射去除。
2 激光切割設備及軟件
AMADA的激光切割機主要用于加工板材和管件。它的操作系統為FANUC16系統，外部攜帶讀盤機。操作系統本身能編寫簡單程序，大量應用程序由編程軟件來編寫，通過讀盤機輸入。可以切割普通鋼板、硬質合金、不銹鋼等多種金屬材料和陶瓷、玻璃、纖維板等多種非金屬材料。切割的板材厚度，普通鋼板的厚度可達12mm，不銹鋼的板厚可達4mm。百超的激光切割機主要用于加工板材，該激光切割機采用先進的“飛行光路”原理，即工件在切割時靜止不動，激光束從激光器直接由反射鏡傳輸到移動的切割頭中。它的操作系統為WIN95操作系統，配有專門的編程軟件Bysoft，切割方案從軟盤讀入操作臺。除了能切割上述材料外，還能切割鋁合金、鍍鋅鋼板、銅和鈦等材料。切割的板材厚度，普通鋼板的厚度可達16mm，不銹鋼的板厚可達8mm。
3 激光切割的實際應用
3.1 在薄板加工中的應用
3.1.1 充分利用軟件優勢，提高薄板材料的利用率。AMADA的激光切割機配套的編程軟件為AMLASER，它的CAD工作平臺為CADKEY7.0，輔以Lnest（優化排料），旋轉支撐等較有特色的功能。Lnest可在定尺材料上優化排列相同料厚的多種不同零件，利用這一功能用激光切割薄板可省略開料這一工序，降低工時，同時可減少材料裝夾次數。由于AMADA的激光切割機存在加工死區，減少裝夾次數就意味著節省材料，減少加工輔助時間。瑞士百超的激光切割機的“飛行光路”，待加工的板材不需要夾緊，不僅不存在加工死區，而且加工速度成倍的提高。編制切割方案時可根據生產計劃把相同料厚的多種不同零件排列在定尺材料上，提高材料的利用率。
3.1.2 減少模具數量、加快產品開發速度。因為，近年來在紡織機械產品中少切削、無切削以及鈑金件所占的比重越來越大，如果沒有比較先進的工藝設備，那么每種鈑金類零件在落料生產工序中的工作量非常大。大部分落料需要利用模具，而模具的設計、生產需要相當的時間。另外，一個新產品在試制過程中往往是單件小批量生產，而且零件須根據試制情況作相應改動，這樣一來利用模具生產成本就太高了。用激光切割落料可節省大量模具的投入，使生產的準備時間縮短，產品開發速度加快。激光切割沖壓零件還可提高模具設計的準確性。因為，落料作為拉伸成型的前道工序，其落料尺寸往往需要修正。而利用激光割出的沖壓零件在成形模上試加工，就可準確的定出落料模的尺寸，為以后大批量生產時設計模具打下基礎。
3.2 在中厚板加工中的應用
對于具有復雜型腔的精度比較高的中厚板，如果用數控沖床來加工，應該說是一種加工方法，但只有使數控沖床的步進沖切的間隔越小，零件加工的精度才能越高，所以相對來說加工的時間就長了，效率不高不經濟，并且容易損壞刀具。如果用加工中心來加工，它能保證零件的高精度要求，但是加工時間更長，不適合短期需要使用的零件的加工，對于精度不是很高的零件加工沒有這個必要，況且加工中心加工的成本很高，而使用激光加工，就能夠比較快的對精度比較高的中厚板的加工，如在我公司新近開發的紡機參展機新品HY68型精梳機的墻板和支板撐及HY51型條并卷機的張緊輪架和擋板等鈑金零件的生產過程中，在參展時間緊，要求高的情況下，充分的使用和發揮了激光切割的優勢，順利地完成了參展機所要達到的性能和質量目標，圓滿的完成了參展任務。
3.3 在復雜管件上的加工
我公司的高速彈力絲機熱箱部件中的盛液管是一比較復雜的不銹鋼圓管件，管壁厚度2mm，管身上在不同角度、不同長度上分布著不同直徑的圓孔、隨圓孔以及尺寸較大的多個長方孔，見圖1，尺寸精度、位置精度要求較高。以前用專用組合沖模加工，由于受定位精度、沖裁力以及模具失精的影響，零件質量一直不能令人滿意。而該熱箱部件為出口到德國的產品，質量要求很高。嘗試著用激光切割機加工，輔助動力頭和配套夾具解決了裝夾定位的問題，產品質量明顯提高，達到了設計要求，得到了德國Barmag公司質檢人員的認可。
圖1 不銹鋼圓管
3.4 在特殊材料上的應用
切割鋁和鋁合金應該用連續切割模式，盡管锃板反射率和導熱性高，也可以切到8mm。當用氧氣切割時，切面粗糙，毛刺少但難清除。當用氮氣保護切割時，切面光滑，4mm以下的切縫沒有毛刺。隨著厚度增加，毛刺會增多并越難清除。切割鈦板使用氮氣或氬氣作為切割保護氣體，計算機中有切割參數。用氮氣保護切割時，切面微黃色；用氬氣保護切割時，切面白色。切割銅時，必須要用氧氣切割，厚度可達3mm。對于合成材料，可用來加工的有熱塑塑料、熱固塑料和合成橡膠。激光還可以用來切割木材、皮革、厚紙板和紙，但切邊會燒焦（變黃），切割速度越高，炭化越少。切割膠合板時，不能保證切面光潔，因為不同的膠有不同的分解特性。
3.5 在其他方面的應用
主要在裝飾、裝潢和廣告等行業中文字、商標和圖案等的加工成型。由于我公司引進的LCV-3015β和BYSPRINT 3015激光切割機不識別中文字，于是在加工中文文字的時候，就需要采用其他軟件配合使用，一般情況是先使用微軟的Office辦公軟件對中文文字進行編輯，接著使用CAD輔助設計后輸出DXF格式，最后用LCV-3015β或BYSPRI-NT3015自身所帶的軟件完成對中文文字的程序編制。當然通過不同軟件的互相配合使用，還能夠加工出各種各樣的裝飾圖案。
4 結語
激光切割在生產中的應用前景非常廣闊，是一種比較實用的加工方法，是鈑金加工中的一種新的工藝手段，是產品開發的一件得力武器。
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本文標題：激光切割技術在生產中的應用
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