[实用新型]飞行光路数控激光切割机

说明书

技术领域

本实用新型应用于飞行光路数控激光切割机技术领域。 

背景技术

激光切割与其他的传统的切割工艺相比（主要是等离子及火焰切割），最大的区别是具有高速度、高精度和高适应性，激光切割割缝细（0.2-0.3mm）、热影响区小(0.2-0.4mm，板材基本不变形)、切割端面质量好( 光洁度可达到6.3-12.5 )、切割无噪音等优点；另外加工无需模具，可代替采用复杂模具冲切的加工方法，因此激光切割越来越广泛应用于纺织机械、 铁路机车、工程机械 、汽车制造、高低压电器开关（电力设备）、电梯制造、粮食机械、金刚石锯片 、机床制造、机箱机柜、造船业 、兵器工业、航空航天、石油行业、农业机械、医疗器械 、国内各大科研院所、包装机械、木工机械、家用电器、厨具制造、造纸机械、食品机械、建筑机械、办公设备、金属铁艺等国计民生的很多行业。激光是受击辐射所产生的光的放大，是不可见的、高能量的、单方向、相干的光。工业上用于切割和焊接的激光器大多为二氧化碳激光器，激光波长为10.6um。激光切割机是把激光器产生的激光做为一种刀具通过外光路导光系统，引至板材表面，对板材进行切割和焊接。 

自从1960年世界第一台红宝石激光器问世以来，激光切割技术经过近五十年的研究发展，已广泛应用，并显示了强大的生命力。目前在激光的工业应用方面已成功的实现了切割、打孔、焊接和材料改性（热处理、熔融及涂敷等）。其中在激光的工业应用方面，千瓦级的激光切割占了70%以上，激光光束经过聚焦后可获得极高的能量密度，激光切割工艺就是靠高能量的激光束进行数控精密切割，与其他的传统的切割工艺相比（主要是等离子及火焰切割），最大的区别是具有高速度、高精度和高适应性，激光切割割缝细（0.2-0.3mm）、热影响区小(0.2-0.4mm，板材基本不变形)、切割端面质量好( 光洁度可达到6.3-12.5 )、切割无噪音等优点；另外加工无需模具，可代替采用复杂模具冲切的加工方法，能够大大缩短生产周期和降低生产成本，能代替冲床的大部分功能。同时激光可切割大部分的金属及非金属材料，稀有金属等等。由于本机采用激光束作为刀具，对于许多高强度、高熔点的金属非金属材料都有良好的加工能力。 

激光切割与其他的传统的切割工艺相比（主要是等离子及火焰切割），最大的区别是具有高速度、高精度和高适应性，激光切割割缝细（0.2-0.3mm）、热影响区小(0.2-0.4mm，板材基本不变形)、切割端面质量好( 光洁度可达到6.3-12.5 )、切割无噪音等优点；另外加工无需模具，可代替采用复杂模具冲切的加工方法，能够大大缩短生产周期和降低生产成本，能代替冲床的大部分功能。同时激光可切割大部分的金属及非金属材料，尤其是其他工艺方法无法加工的超硬材料和稀有金属等等。 

随着激光切割在各个领域的应用，随着国民经济的发展，用户对工件切割的要求越来越高，很多原用火焰、等离子、冲床加工的工件越来越多的被激光切割代替。 

根据外光路的结构形式，主要有三类1.固定光路2.混合光路3.飞行光路激光切割机。 

根据机床结构方式，主要可分三大类：1.龙门梁移动式2.悬臂梁移动式3.工作台移动式。 

固定光路的激光切割机工作形式为切割头不动，工件放在一垂直的双层滑台上，随着滑台的X、Y两轴的插补，可实现工件的任意形状的切割，该结构的激光机光束质量稳定，但由于工件随着工作台的运动而运动，负载的惯量大，此种结构的激光机不能高速切割，工作效率低。 

混合光路的激光切割机工作形式为切割头可移动，工件放在一X轴运动的滑台上，随着滑台及切割头的运动，实现两轴的插补，从而实现工件的任意形状的切割，该结构的激光机光束质量相对稳定，但由于工件随着工作台的运动负载的惯量大，此种结构的激光机不能高速切割，工作效率低。 

龙门梁移动式数控激光切割机，可分为单边驱动及双边驱动，双边驱动对双边的同步性要求很高，精度不易保证，而悬臂梁移动式激光切割机为单边驱动，但悬臂梁悬出较长，偏载较多，从结构上不如龙门梁移动式稳定可靠。 

从目前国内市场来看，高端的激光机主要是进口产品，存在价格高、服务尚未完全本地化等不足。 

综合上述情况，在对已有数控激光切割机市场充分调研的基础上，采用新结构和新的技术，研制一种在性能上接近国际水平而价格又相对比较低廉的激光机对于满足我国替代进口的设备需求，提高民族品牌的竞争力具有十分重要的意义。 

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