钣金加工激光切割的工艺过程及其参数分析

　　激光切割的工艺过程及其参数分析

　　1激光设备

　　激光设备采用Trumpf公司激光冲裁复合加工中心。

　　2激光束参数

　　激光系统一般由激光器、激光传输系统、控制系统、运动系统、传感与检测系统组成，其核心为激光器。

　　激光器为CO2气体脉冲式激光器。光束横截面上光强分布接近高斯分布．具有极好的光束质量，主要性能指标如下：

　　激光波长：10．6μm

　　脉冲功率：2．4kW：脉冲宽度：约10ms

　　功率密度：10000000W／cm2

　　激光发散角：1mrad

　　激光功率稳定度：2％

　　激光束焦点直径：Φ0．15~Φ0．30

　　经实践验证，激光冲裁复合加工中心CO2激光切割加工δ0．5mm，δ6mm板材的工艺特点及相关参数是：

　　(1)切口宽度窄(一般为0．15~0．30mm)、精度高(一般孔中心距误差为0．01~0．05mm，轮廓尺寸误差为0．05~0．2mm)、切口表面粗糙度好(一般Rz为1．6~6．4μm)，切缝一般不需要再加工即可焊接。由图2可以看出切缝粗糙度与料厚成正比。

(2)采用2kW激光功率，δ6mm厚不锈钢的切割速度为1．2m／min：δ2mm厚不锈钢的切割速度为3．6m／min，热影响区微小，变形极小。以上优点足以证明：CO2激光切割成为发展迅速的一种先进加工方法。

　　可以看出材料的较大切割速度与料厚成反比。

常见材料的较大切割速度与料厚的关系

　　3工艺过程及工艺参数

　　3．1数控编制切割工艺

　　用Trumpf公司激光冲裁复合加工中心附带的TOPS300工艺编程软件进行数控编程，同时完成材料的下料尺寸计算、排样、工艺参数设定。过程如下：

　　(1)绘图及图形类型的转换(要求零件外轮廓闭合)；

　　(2)确定材料、尺寸和零件排样；

　　(3)使用激光切割：圆角工艺(获得锐边倒钝)或回路工艺(获得锐角)；自动载入气体类型、切割速度，并设置退料；

　　(4)加工顺序优化，生成数控加工程序，传输程序；