金属建材高精度激光切割工艺设计【字数：7817】
目录
引言 1
一、激光切割技术 2
（一）激光切割原理 2
（二）激光切割分类 2
二、激光切割产线 3
（一）存料系统 3
（二）上料系统 3
（三）切割系统 4
（四）下料系统 8
（五） 成品转移 8
三、生产工艺 10
（一）切割零件图示 10
（二）运行准备 11
（三）参数设置 12
（四）打孔与路径规划 13
（五）切割质量评定 16
四、故障检测与保养 18
（一）故障检测 18
（二）维护保养 19
总结 20
参考文献 21
致谢 22
引言
激光是一种单色、定向的光束，它是由原子或分子系统受激辐射的光放大而产生的相干辐射，是一种高质量的光源。它具有方向性好、单色性好、集中能量、相干性好等特点，其应用很广泛，如激光切割、激光雕刻、激光焊接、激光打标等，其中激光切割技术已被引入制造行业，用于切割各种材料，如金属、玻璃、塑料等。
激光切割利用计算机处理和计算输入信息并发出各种命令，来控制激光切割系统或其它制动器，驱动激光切割系统自动进行切割。与传统切割技术相比，激光切割技术具备很多优点，如切口窄、无切削残渣、热冲击区小、切削噪声低等。尤其是采用激光切割金属建材时，具有以下几个优点：
（1）激光加工几乎可以涵盖现在所有金属建材；
（2）影响激光精细加工质量的因素较少，但它却具备较高的加工精度；
（3）激光光束可以聚焦于非常小的尺寸空间； *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
（4）不会对被切割的材料产生压力和机械力，非常适合切割硬脆的金属建材。
基于此，本文选择对法利莱SC3015型激光切割设备进行介绍，并对其生产工艺进行了详细说明。
一、激光切割技术
（一）激光切割原理
激光切割是由激光发生器发出水平激光束，经过全反射镜变成方向垂直向下的光束，通过透镜聚焦与一块小光斑，被光斑照射的材料，将迅速加热至熔化温度，形成孔洞，使光线能够向前移动，形成狭窄的连续孔(如0.1毫米)，最后切开材料，切割过程如图11所示。
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图11激光切割原理
（二）激光切割分类
激光切割可分为四类，对于不同材料时，所选择的切割方式也有所不同：
1.激光汽化切割：需要用大功率和大功率密度，使激光束加热材料，这样材料的温度会迅速升高，达到材料的沸点，材料开始汽化成蒸气，蒸气蒸发的同时，会在材料上形成切口。一般对极薄金属材料和非金属材料采取激光汽化切割；
2.激光熔化切割：是利用激光束加热熔化，依靠气体的强大压力使液态金属材料排出形成的切口。对有些不便于氧化的材料或活性金属材料的切割采取激光熔化切割；
3.激光氧气切割;顾名思义是用氧气等活性气体作为切割气体的，气体一部分与切割的金属材料进行氧化反应，产生氧化热，另一部分把熔融的氧化物吹出，形成切口。对那些容易氧化的材料，比如碳钢、钛钢等选用激光氧气切割；
4.激光划片与控制断裂；是用高能量密度激光在材料表面进行扫射，使材料受热蒸发成一道小狭缝，随后增加些压力，材料会随小狭缝裂开。对易受热破坏的脆性材料采取激光划片并及时控制断裂。
本文主要采用激光切割设备切割铝建材，由于铝建材一般比较薄，故我们选用了激光汽化切割，以保证出色的切割速度和质量。
二、激光切割产线
激光切割的产线主要由金属建材储料系统、上下料系统、切割系统和成品转移系统所组成，如图21所示：
图21产线结构图
（一）存料系统
图22为铝建材储料系统，其主要由货架和穿梭车组成。货架采用多层结构，以方便出料和入料，并且货架留有空间，以便于小车取货和卸货。存储系统能通过条形码或电子码分辨铝建材在货架上的具体位置，小车可根据程序将建材运往切割机台，或者在建材加工完毕后将其运回货架。
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图22储料系统
（二）上料系统
激光切割产线可以根据铝建材的特征、形态、装卸要求及作业内容选择适合的上下料方式，自动上下料装置（图23）可自动将待加工材料安装到激光切割系统夹具上，并在激光切割完成后将成品从夹具上卸下，然后放至小车，这极大的节约了人力。
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图23上料系统
（三）切割系统
本文采用法利莱SC3015型切割机对金属铝建材进行切割，其外形如图24所示。它的机身结构是采用的是龙门结构，机身是一整体铸造，具有较高的稳定性、抗震性、刚性；装配有高功率的CO2型激光器，以及CNC数控系统、交流伺服电机、控制面板、较高精度的直线导轨和齿轮传动机构。下文将对该设备的核心装置进行详细说明。
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图24激光切割机
1.主机部分
这款切割机主机是从机座到机身，是由三个相同的梁支撑直角中空结构构造而成，如图25所示。它的机身选用较高精度的直线导轨、齿轮传动机构和减速机，使得运行时的状态得以保障。
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