发布时间 : 星期二 文章大族激光切割机说明书[完整版] - 图文更新完毕开始阅读
的位置。切割过程中，也可以根据情况手动调节操作面板的高度调整选钮微量改变切割高度，需要足够经验的操作人员才可在切割过程中调节高度。
自动调节焦点，配备自动调焦切割头的设备，可根据参数设置自动调整焦点的位置，优点是可提高加工效率，可以弥补光程变化时所引起的焦点位置的改变，可以提高产品的成品率。 4.3.3.1 寻找焦点的方法
利用三角块找焦点（也可用倾斜的木板代替）
a) 工作台上放置一平整的平板，再在平板上固定放置垫块与一个硬纸板成三角结构。如图4-6所示。
图4-6：激光调焦示意图1
b) 将喷嘴拆下，调整调焦螺母到焦点最低位置，移动Z轴和调整Z轴高度，下降的高度不能与三角块干涉即可。
c) 输入执行找焦点程序，此时Z轴高度不变移动Y轴，输出激光在三角块上面会出现烧熔的痕迹，而烧熔最小点即为激光的焦点，如图4-7：
图4-7：激光调焦示意图2
d) 装上喷嘴，移动Y轴使切割嘴中心至焦点位置上方，可用红光辅助，手动调整焦点调节螺母使切割嘴紧贴板面，即此时切割头刻度所示位置为零焦点的位置，应牢记。如图4-8：
图4-8：激光调焦示意图3
e) 焦点设定原理：切割嘴在切割工件表面上方的距离为A，称为喷嘴切割高度或打孔高度。焦点位
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置定义：焦点到切割工件上表面的距离，如图4-9所示，B为焦点高度，焦点位置在表面上一般称为正焦点，焦点位置在表面下一般称为负焦点。
图4-9：激光调焦示意图4
4.3.3.2焦点的位置与切割材料及断面的关系说明
下表所列出的是在切割不同的板材时，激光切割焦点处于不同的位置，对板材打孔和切割断面造成的影响，以及在切割不同材质和不同厚度的板材时，焦点位置的选择，见表4-2。
名称及焦点的位置 切割材料及断面特征 薄板切割时使用。 零焦点：激光焦点在切割工件上表面 焦点在工件上表面，上表面切割光滑，下表面则不光滑。 碳钢等材料的使用方式。 焦点在表面上，因此平滑面范围较大，割缝比零正焦点：激光焦点在切割板材表面上 焦距的割缝宽，切割时气体流量较大，穿孔时间比零焦距长。 不锈钢、铝板等切割时的使用方法。 负焦点：激光焦点在切割板材里面或下面 不锈钢切割时，切割用高压氮气，吹去溶渣保护断面，割缝随工件板厚的增加而增宽。 表4-2：焦点与切割材料的关系 4.3.4 设定喷嘴与工件的距离
图4-10：喷嘴与工件距离示意图
在调整好传感器调整盒后，喷嘴与工件的随动距离主要通过YRC切割头示教盒来调整，请参阅切割头说明书。 4.4激光切割工艺原理
激光切割是材料加工中一种先进的和应用较为广泛的切割工艺。它是利用高能量密度的激光束作为“切割刀具”对材料进行热切割的加工方法。采用激光切割技术可以实现各种金属、非金属板材、复合材料等的切割，在各领域都有广泛的应用。 4.4.1激光切割原理
激光切割是利用经聚焦的高功率高密度的激光束照射工件，使被照射处的材料迅速熔化、气化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流去除熔融物质，从而实现割开工件，激光切割属于热切割方法之一。
4.4.1.1激光切割的主要方式
激光切割可分为激光汽化切割、激光熔化切割、激光氧助熔化切割和控制断裂切割四种： A、激光汽化切割
利用激光高能力密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于极薄金属材料和非金属材料（纸、布、木材、塑料和橡皮等）的切割 B、激光熔化切割
激光熔化切割是用激光加热使金属材料熔化，然后通过与光束同轴的喷嘴喷吹非氧化气体（N2、Ar、He等）依靠气体的强大压力使液态金属排除，形成割缝。激光熔化切割不需要使金属完全汽化，所需激光能量只有汽化切割的十分子一左右，约10W/cm。
①、激光束照射到工件表面，除反射损失外，剩下的能量被吸收，加热材料 蒸发成小孔； ②、一但小孔形成，它作为黑体将吸收所有光束能量，小孔被熔化金属壁所包围，依靠气流的高
速流动，使熔壁保持相对稳定；
③、熔化等温线贯穿工件，依靠辅助气流喷射压力将融化材料吹走；
④、随着工件或者切割头的移动，小孔横移并成一条切缝，激光束继续沿着这条缝的前沿照射，
熔化材料持续或脉动地从缝内被吹掉。
对薄板材料，切割速度过慢会使大部分激光束直接通过切口白白损失能量，速度提高使更多光束照射材料，增加与材料的耦合功率，获得保证切割质量的较宽参数调节区，对厚板材料，由于激光蒸发作用或熔化产物移去速度不够快，光束在割缝内材料切面上多次反射，只要熔化产物能在它被冷气
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流凝团前除去，切割过程将继续进行。
所有激光切割口边缘都呈条纹状，其原因是：
①、切割过程开始于导致氧燃烧的某功率值，而在较低的功率水平停止；
②、切割断面是如此的陡，以致在它上面的功率密度不能持续地维持熔化过程，而在切割面形成
台阶，使切割面在切割过程中间歇地前进；
③、切割产生的吸收或反射等离子或烟雾可引起间歇效应。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金属的切割，如不锈钢、钛、铝及其合金等。切割质量好，但成本比氧气切割高。 C、激光氧助熔化切割
激光氧气切割原理类似于氧乙炔切割 ，它是用激光作为预热热源，用氧气等活性气体作为切割气体。喷出的气体一方面与金属作用，发生氧化反应，放出大量的氧化热；另一方面把熔融的氧化物与熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口。简要分析如下：
①、在激光照射下，材料表面加热到达燃点温度，随之与氧气接触，发生激烈氧化反应，放出大
量热量。在此热量作用下，材料内部形成充满蒸气的小孔，小孔周围被熔融金属壁所包围。 ②、蒸气流动运动使周围熔融金属壁向前移动，并发生热量和物质转移。
③、氧和金属的氧化速度受控于氧化物质转移成熔渣，和氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的速度。
氧气流速越高，燃烧化学反应和材料去除速度越快。同时，也导致切缝出口处反映产物—氧化物的快速冷却。
④、最后达到燃点温度的区域，氧气流作为冷却剂，缩小热影响区。
⑤、显然，氧助切割存在着两个热源：激光照射能和氧-金属放热反应能，粗略估计，切割碳钢
时，氧化反应提供的能量要占全部切割能量的60%左右，很明显，与惰性气体比较，使用氧气做辅助气体可获得较高的速度。
⑥、氧燃烧速度高于光束行进速度，这时割缝宽且粗糙；激光束行进速度比氧燃烧速度快，所得
切缝狭窄而光滑，再快，会突变切不穿。
⑦、因氧化反应热占很大作用，所以氧气的纯度与板材的质量对切割的质量有严重影响。 激光氧气切割主要用与碳钢等易氧化的金属材料。也可用于不锈钢等材料的加工，但断面发黑且粗糙，而成本低于惰性气体切割。 D、控制断裂切割
通过激光束加热，容易受破坏的脆性材料高速、可控地切断，称为控制断裂切割。其切割原理为：激光束加热脆性材料小块区域，引起热梯度和随之而来的严重机械变形，使材料形成裂缝。控制断裂