木材切割激光切割机的应用
从加工学的观点来看,充分利用激光的特性进行加工具有重要意义,因此希望能制定相应的标准和方法。为了研究实用的方法,通过实验绘制了实验数据的曲线图,根据三维曲线图决定适合于标准的范围,并在曲线图上求出与之相对应的加工条件。利用三维图解法可以导出激光切割板材加工的加工条件。对于这种方法,制定标准和处理参数是关键,当处理适当时,就会成为有效的方法。
实验装置和实验条件激光加工采用COZ激光加工机,标称最大输出功率30w,连续振荡TEMco模。使用GaAs聚光镜、焦距130n万,和一般加工装置一样,激光的焦点在试料表面。作为给定加工条件的激光输出功率为50-250W,按每50W为一级分5级变化,加工机的进给速度在100-120范围内分5级变化。为了减少热影响,防止燃烧,采用NZ作辅助气体;为减少热影响和控制切割宽度,根据实验结果得出气体压力的条件为2.4kg/rm(只要调节器变化,压力和流量就都能得到调整)。另外,测量切割宽度时,可使用测量到微米的万能投影器。
标准的给定有许多因素可以考虑作为板材切割的标准,但本研究着重考虑切割宽度和切割槽的平行度。利用激光加工木材时,如果输出功率大,加工材料的进给速度较慢,则切割宽度就会增大。这是由于能量一功率密度高、照射时间长的缘故。切割板材时,如果进给速度较慢电磁制动器,由于辅助气体的流动,下面的切割宽度就会比上面的宽,随着进给速度的增加,下面的切割宽度就越来越窄,最后会变成开槽的状态。这种现象会因激光装置、输出功率、材料厚度、树种及板材种类的不同其程度也有所不同。
由于热影响的减少与切割宽度的缩小几乎成正比,所以要求切割宽度小;而从精度方面考虑,则要求切割槽应有良好的平行性,这两个条件是板材切割加工的标准。切割宽度W取上面切割宽度w;对于平行度R,为方便起见,采用上面切割宽度与下面切割宽度之比W,作为平行度。根据实验可分别获得在一定输出功率条件下,平均切割宽度W(InIn)相对进给速度F(ITim/min)变化的关系曲线图,以及切割槽的平行度R相对F变化的关系曲线图。以共同的F轴为中心,可把这两个曲线图变成三维图像。在决定W后求相应的F,则可根据以下公式:加工机械经常根据作为给定加工条件的机械变量(用激光加工时为输出功率、进给速度等)进行加工,并获得相应的加工“结果”。寻求加工条件,就是确定能取得结果的机械变量。
由于这种方法是采用图解法,所以并不一定需要用数学模型来表示,只要能直接把实验所获得的原始
激光切割机设备