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尽管激光切割机已经上市很多年并且已经很成熟了,但是很多用户对于激光切割机的优点还不是很理解 。激光切割机作为一种高效的加工设备,完全能够取代传统的切割设备。很多用户表示这种机器更加适合现代化的产品加工。那么这种光纤激光切割机和传统类型的工具相比 ,到底存在哪些突出的优势呢?
1.切割加工速度,根据激光现场实际测试结果,激光切割机的切割速度是传统切割设备的10倍以上 。例如切割1mm的不锈钢板,激光切割机的最大速度可以达到每分钟30多米 ,这是传统的切割机无法做到的。
2.切割的质量、精度,传统的火焰切割和数控冲床都是接触式的加工方式,对于材料的损伤很大,切割的质量度很低 ,必须经过二次加工才能使表面平整,并且切割的精度偏差很大。而激光切割机是非接触的技工方式,对于材料的损伤几乎为零 ,由于激光切割机采用了先进的配件使设备在运行时更加稳定 、切割的精度更加精准,误差甚至达到了0.01mm的精度,切割的表面平整光滑 。对于一些要求很高的行业不但节约了成本还节约了加工时间。
3.操作更简单便捷,火焰切割和数控冲床都是需要人工来干预机器的运转,特别是数控冲床 ,是需要先设计好模具才能进行切割的。激光切割机只需要在计算机中设计好切割图案、任何复杂的图案都可以导入到激光切割机的工作台,设备就会自动进行加工,全程自动化无需人工干预 。
4.切割速度快 ,自动化程度高,操纵简便,劳动强度低 ,没有污染。
现在是一个讲求效率的社会,干什么都需要又快又好。在材料的切割上就更加要求效率的提升 。传统的切割机因为操作笨重,工作效率慢已经逐渐被市场所淘汰 ,光纤激光切割机才是现在市场的宠儿。
线切割的分类?
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数控切割机大概可以分为以下几种:数控火焰切割机、数控等离子切割机 、数控激光切割机、数控水刀切割机、数控线切割、数控冲床等等,下面给大家分别介绍一下几种切割方式:
1.数控火焰切割
数控火焰切割是利用氧气和燃气(乙炔 、丙烷、液化气等)燃烧的热能将工件切割处预热到一定温度后,喷出高速切割氧流,使预热金属燃烧并放出热量实现切割的方法。
2.数控等离子切割
数控等离子切割是利用高能量密度的等离子和高速的等离子流 ,将溶化的金属从割口处吹走,形成连续割口 。
数控等离子切割,可以切割碳钢、不锈钢 、铜、铝等各种金属材料或某些非金属材料。其切割速度快、热变形小 ,但割口宽度和切割面斜角较大。且不同厂家生产的等离子切割电源的切割割口效果(割口宽度和割口斜角大小)相差较大 。
3.数控激光切割
数控激光切割是利用高能量的激光束作为“切割刀具”对材料进行热切割的加工方法。可实现对金属 、非金属板材等的切割。
数控激光切割按激光的种类,又可分为气体激光切割和固体激光切割 。激光切割加工速度快,加工精度较高。激光切割的厚度 ,由激光发生器的功率来决定。
4.数控水刀切割
数控水刀切割,是将水增压至超高压(100—400 Mpa)后,经节流小孔(∮0.15—0.4mm)射出 ,借助高速高密集度水射流(或再加入磨料)的冲击作用进行切割 。利用高压水射流,可以切割各种金属与非金属材料。水射流目前还不是很普遍。
5.数控线切割
数控线切割,亦称为电火花加工 。是用金属线作为负电极 ,对导电或半导电材料的工件依靠电火花放电作用,使工件不断地被电蚀。金属丝不断地上(下)移动,工件在数控系统的驱动下,进行相对金属丝的速度很慢 ,但其加工精度和光洁度很高,属于精加工范畴。广泛用于磨具等零件的加工。
6.数控冲床
数控转塔冲床(NCT)集机、电、液 、气于一体化,是在板材上进行冲孔加工、浅拉伸成型的压力加工设备 。
数控转塔冲床(NCT)由电脑控制系统、机械或液压动力系统 、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。
数控转塔冲床(NCT)是通过编程软件(或手工)编制的加工程序 ,由伺服送料机构将板料送至需加工的位置,同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具,液压动力系统按程序进行冲压 ,自动完成工件的加工。
数控转塔冲床(NCT)的喉深是指冲压中心至床身侧板的距离 。喉深的大小直接决定加工板材的宽度尺寸大小(即沿床身长度方向加工的板材尺寸)。
电火花线切割机按走丝速度可分为高速往复走丝电火花线切割机(Reciprocating type High Speed Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“快走丝 ”) 、低速单向走丝电火花线切割机(Low Speed one-way walk Wire cut Electrical Discharge Machining俗称“慢走丝”)和立式自旋转电火花线切割机(Vertical Wire Electrical Discharge Machining machine tool With Rotation Wire)三类。又可按工作台形式分成单立柱十字工作台型和双立柱型(俗称龙门型) 。 往复走丝 往复走丝电火花线切割机订的走丝速度为6~12 mm/s,是我国独创的机种。自1970年9月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动控制线切割机床”,为该类机床国内首创。1972年第三机械工业部对工厂生产的CKX数控线切割机床进行技术鉴定 ,认为已经达到当时国内先进水平 。1973年按照第三机械工业部的决定,编号为CKX — 1的数控线切割机床开始投入批量生产。1981年9月成功研制出具有锥度切割功能的DK3220型的坐标数控机,产品的最大特点是具有1.5度锥度切割功能。完成了线切割机床的重大技术改进 。随着大锥度切割技术逐步完善 ,变锥度、上下异形的切割加工也取得了很大的进步。大厚度切割技术的突破,横剖面及纵剖面精度有了较大提高,加工厚度可超过1000mm以上。使往复走丝线切割机床更具有一定的优势。同时满足了国内外客户的需求 。这类机床的数量正以较快的速度增长,由原来年产量2~3千台上升到年产量数万台 ,如今全国往复走丝线切割机床的存量已达20余万台,应用于各类中低档模具制造和特殊零件加工,成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。但由于往复走丝线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制 ,故电极丝抖动大,在加工过程中易断丝。由于电级丝是往复使用,所以会造成电极丝损耗 ,加工精度和表面质量降低 。 低速单向走丝 低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极,一般以低于0.2mm/s的速度作单向运动,在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加60~300V的脉冲电压 ,并保持5~50um间隙,间隙中充满脱离子水(接近蒸馏水)等绝缘介质,使电极与被加工物之间发生火花放电 ,并彼此被消耗 、腐蚀,在工件表面上电蚀出无数的小坑,通过NC控制的监测和管控。如今精度可达0.001mm级,表面质量也接近磨削水平。电极丝放电后不再使用 ,而且采用无电阻防电解电源,一般均带有自动穿丝和恒张力装置 。工作平稳、均匀、抖动小 、加工精度高、表面质量好,但不宜加工大厚度工件。由于机床结构精密 ,技术含量高,机床价格高,因此使用成本也高。 立式自旋转 与单向低速走丝电火花线切割机床相比 ,往复高速走丝电火花线切割机床在平均生产率、切割精度及表面粗糙度等关键技术指标上还存在较大差距 。针对这些差距,本世纪初,国内有数家高速往复走丝电火花线切割机生产企业实现了在高速走丝机上的多次切割加工(该类机床被俗称为“中走丝 ” Medium Speed Wire cut Electrical Discharge Machining)。所谓“中走丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间 ,而是复合走丝线切割机床,其走丝原理是在粗加工时采用8-12m/s高速走丝,精加工时采用1-3m/s低速走丝 ,这样工作相对平稳 、抖动小,并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差,使加工质量也相对提高,加工质量可介于高速走丝机与低速走丝机之间。因而可以说 ,用户所说的“中走丝”,实际上是往复走丝电火花线切割机借鉴了一些低速走丝机的加工工艺技术,并实现了无条纹切割和多次切割 。经过几年的发展 ,国内几乎所有生产高速走丝电火花线切割机床的厂家都在生产及销售中走丝,但最终表明不是所有的往复走丝电火花线切割机都能进行多次切割,或者说不是所有的往复走丝电火花线切割机采用多次切割技术后都能获得好的工艺效果。多次切割是一项综合性的技术 ,它涉及到机床的数控精度、脉冲电源、工艺数据库 、走丝系统、工作液及大量的工艺问题,并不是简单地在高速走丝机上加上一套运丝变频调速系统即可实现的,只有那些制造精度高 ,并在诸方面创造了多次切割条件的往复走丝电火花线切割机才能进行多次切割和无条纹切割,并获得显著的工艺效果。因此我们的通四海五金模具慢走丝必须充分注意到这个问题,一定要按系统工程来做 ,真正把这一技术用好,把这一产品做好。如今已有一些企业为进一步提高机床本体精度,X、Y坐标工作台采用了直流或交流伺服电机作驱动单元直接驱动滚珠丝杠,同时采用了带螺距补偿功能的全闭环控制 ,可以利用数控系统对机床的定位精度误差进行补偿和修正 。在保证精度的前提下,减小因长期使用而导致的加工精度下降,延长机床的使用寿命。运丝系统方面采用特殊(大多数采用金刚石)电极丝保持器 ,保持电极丝的相对稳定,减小加工过程中电极丝的张力变化。冷却系统方面改变常用的粗放冷却方式,采取多级过滤并对介电常数等关键参数加以控制 ,确保精加工的顺利进行 。控制软件方面提供开放的加工参数数据库,可以根据材料的质地、厚度 、粗糙度等条件选择对应的加工参数。相信经过我们的努力,多次切割技术将会更加完善 ,往复走丝电火花线切割加工技术也将得到更好的应用和发展。
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