激光切割加工質(zhì)量的優(yōu)劣是指切割尺寸精度高低和切割表面質(zhì)量的好壞,切割表面質(zhì)量一般以以下4個(gè)指標(biāo)衡量:切口寬度及切口表面粗糙度;熱影響區(qū)的寬度;切口斷面的波紋;切口斷面或下表面有無(wú)掛渣。影響激光切割表面質(zhì)量的主要因素如下:
1、切割用激光,激光應(yīng)有高的光束質(zhì)量。激光切割是基于熱效應(yīng)的加工,為得到高的功率密度和精細(xì)切口,聚焦光斑直徑要小,同時(shí),為保證沿不同方向切割時(shí)的質(zhì)量的一致性,激光束應(yīng)有良好的繞光軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和圓偏振性以及高的發(fā)射方向穩(wěn)定性,以保證聚焦光斑位置穩(wěn)定不變?,F(xiàn)代激光器還應(yīng)具備連續(xù)和高重復(fù)輸出快速切換功能,以保證復(fù)雜輪廓的高質(zhì)量切割。
2、聚焦透鏡與板材厚度,透鏡焦距根據(jù)被切材料厚度選取,兼顧聚焦光斑直徑和焦深,材料厚,焦距宜大,反之,則焦距宜小。聚焦光斑位置應(yīng)靠近工件表面,一般使焦點(diǎn)落在板材上表面偏下約1/3板厚處。
3、氣流與噴嘴,激光切割機(jī)中氣流具有吹除熔融材料、保護(hù)聚焦透鏡甚至提供部分切割能量的作用。氣體壓力、流量是影響切割質(zhì)量的重要因素,壓力過(guò)低,吹不走切口處的熔融材料;過(guò)高,易在工件表面形成渦流,反而削弱了氣流去除熔融材料的作用。實(shí)踐證明,不同結(jié)構(gòu)的噴嘴對(duì)切割也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。
4、激光切割外協(xié)加工切割速度,切割速度取決于激光的功率密度和被切材料的熱物理性質(zhì)及其厚度等。對(duì)于一定切割條件下,有一合理的切割速度范圍,切割速度過(guò)高,切口清渣不盡,甚至切不透,切割速度太低,則材料過(guò)燒,切口寬度和熱影響區(qū)大。
5、切割軌跡,對(duì)于復(fù)雜輪廓或具有拐點(diǎn)的零件的切割,由于加速度的變化,容易使拐點(diǎn)處過(guò)熱熔化而形成塌角,因而合理的切割軌跡是避免這一現(xiàn)象的有效辦法之一。
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