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解决激光切割的焦点误差

作者:周玮钢材发布时间:2019-03-09 14:47:34tags:

  在激光切割过程中,产生焦点和被加工对象表面之间相对位置发生变化的因素很多,被加工工件表面凸凹不平、工件装夹方式、机床的几何误差以及机床在负载力下的变形、工件在加工过程中的热变形等都会造成激光焦点位置和理想给定位置(编程位置)发生偏差。

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  一、为什么会产生焦点误差?

  有些误差(如机床的几何误差)具有规律性,可以通过定量补偿方法进行补偿,但有些误差为随机误差,只能通过在线检测和控制来消除。

  1、工件几何误差

  激光切割的对象为板材或覆盖件型零件,由于各种原因的影响,加工对象表面具有起伏不平,且在切割过程中的热效应的影响也会产生薄板零件的表面变形,对于1维激光加工,覆盖件在压制成型过程中也会产生表面的不平,所有这些,都会产生激光焦点与被加工对象表面的位置与理想位置发生随机变化。

  2、工件装夹装置产生的误差

  激光切割加工的工件是放在针状工作台上,由于加工误差、长时间与工件之间的磨损和激光的烧伤,针床会出现凸凹不平,这种不平也会产生薄钢板和激光焦点之间位置的随机误差。

  3、编程产生的误差

  在激光切割加工过程中,复杂曲面上的加工轨迹是通过直线、圆弧等拟合的,这些拟合曲线和实际曲线存在一定误差,这些误差使得实际焦点和加工对象表面的相对位置和理想编程位置产生一定误差,而有些示教编程系统也会出现一些偏差。

  激光行业经过多年的发展,对于上述焦点误差已经有了比较完善的解决方案,可以在激光头上,手动调节机械装置,从而调整激光焦点。此外,目前国内带有自动调焦功能的激光头也比较成熟,再配合以专业的数控系统,可以帮助客户解决激光切割中产生误差的问题。下面就让小强详细介绍一下如何调整焦点位置的方式吧

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  二、调整焦点位置的方式

  激光切割焦点位置在线检测与控制系统由控制器、检测系统、执行装置等部分组成。根据焦点位置检测控制系统和系统的关系,焦点位置检测控制系统分为独立式和集成式两种,也称手动调焦和自动调焦。

  1、手动调焦

  手动调焦焦点位置检测与控制系统采用单独的坐标轴进行焦点位置误差的补偿控制,机械结构简单,成本较低,但可与各种数控系统和激光切割机床配合使用。

  2、自动调焦

  自动调焦采用激光切割机床本身的一个进给轴或多个进给轴的合成运动来进行焦点位置误差的补偿。这种方式具有结构相对比较复杂、成本较高,但操作简单,易于调整,要求与数控系统配合使用。在支持自动调焦的数控软件界面上,通过调整参数,从而控制激光头自行调整焦点。这可以减少人为干预,使焦点位置更精准。

  配合的相应系统:

  自动调焦激光头需要专业的智能激光数控系统配合,才能达到自动调焦的需求。专业的自动化控制软件,可以自由的添加轴和控制信号模块,能提供客户定制化的主设计功能。

  以上便是关于焦点产生误差以及焦点控制系统的一些相关介绍。相信您应该对焦点产生误差方面有了一个初步的认识,目前来说解决误差最简单的办法就是选用带有自动调焦功能的激光切割头,再配以合适的智能数控系统,可解决大多数的焦点误差问题。


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