激光切割機在鈑金加工中的應用

摘 要：激光切割機在鈑金加工中能夠完成鈑金零件的下料和沖孔，它不僅縮短了工件的加工周期，而且還大大提高了生產效率和產品加工精度，為降低企業加工成本和減輕工人勞動強度奠定了基礎，所以說未來幾年，激光切割機仍將是鈑金加工的主流手段。

關鍵詞：激光切割機；鈑金加工；應用分析

目前，激光切割機在諸多領域中都得到良好且廣泛地應用，尤其是在鈑金加工中作為一種新的技術工藝方式，激光切割更是大大的提高了生產效率和產品質量。未來，激光切割技術在生產與生活中也一定會獲得更多的肯定，其應用與發展前景均十分廣泛。隨著社會工業的不斷發展以及激光加工技術的進步，激光切割技術必然會成為鈑金加工技術應用中的重要加工手段，因此，值得廣大同行的關注與重視，在實際生產中予以大力的推廣。

1、激光切割機的應用原理

激光切割機中應用的數控系統和傳統立式加工中心、車床、銑床等所應用的數控系統有差別。差異主要是傳統機加工行業的加工主要靠旋轉主軸帶動刀具高速旋轉進行鉆、銑、切、磨。其加工的特點是靠機械接觸進行加工，精度高、表面光潔度好，加工效率低。其數控系統接收的代碼為國際上通用的G代碼。眾多廠家開發出的CAD/CAM都圍繞著機加工工藝進行，目前這些已經比較成熟；激光加工主要靠激光的特性，利用其特有的激光光源，通過一系列的光學鏡片的傳輸，將激光傳輸到鈑金的表面。通過將金屬瞬間升華等的形式將金屬擊穿，從而達到激光切割金屬的目的。其加工的特點是無接觸加工，相對機加工而言精度低、表面光潔度差、加工效率高。其激光數控系統接收的代碼除國際上通用的G代碼外還有為適應激光加工工藝需求而進行對國標G代碼的再次定義和開發。為此每個開發CAD/CAM的開發人員要對激光的加工工藝非常熟悉。因國內工業激光的發展相對歐美還是有些差距，近年來國內數控激光切割機的發展取得了些許成就，但從核心技術，如針對激光行業專用的CAD/CAM軟件的公司在國內非常少，能夠開發的也只是出于摸索階段。

2、激光切割機的優勢分析

在我國的工業加工體系中，激光技術主要被應用在切割、焊接、標記以及熱處理等加工方面。我國激光切割工業的起步雖然并未晚于西方國家很多，但由于自身的基礎較差，所以激光加工技術還未能實現廣泛的應用，且激光加工工業的整體發展水平與先進國家仍然存在較大的差距。相對于傳統的切割工藝，激光切割技術具有明顯的優勢，主要表現：雖然切割速度非常高，但是切縫相對比較小、切口部位光潔平整、整體切割質量非常好；切割過程中沒有傳統切割技術存在的刀具磨損問題，切割時作用面的熱影響范圍相對比較小；具有很大的切割范圍，在切割形狀方面也不存在限制，更加容易實現數控化；省去了傳統切割方式中存在的器具磨損問題，切割成本更低、生產效率更高。激光切割機還具有一個傳統切割工藝不具備的技術優勢，即在進行復雜加工時不需要模具的支持。在沒有模具的情況下，激光切割機仍然可以高精度、高質量地加工各種形狀的鈑金零件，不僅加工方式靈活，由于不需要模具，也降低了加工成本。正是因為激光切割機具有上述的諸多優點，它目前已經在機械加工、航空航天、汽車工業、醫藥工業、食品工業等領域中獲得了非常廣泛地應用。

3、激光切割技術在加工中的應用

激光切割技術廣泛應用于金屬和非金屬材料的加工中，可大大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質量。脈沖激光適用于金屬材料，連續激光適用于非金屬材料，后者是激光切割技術的重要應用領域。激光切割是用聚焦鏡將CO2激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同時用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，并使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動，從而形成一定形狀的切縫。從二十世紀七十年代以來隨著CO2激光器及數控技術的不斷完善和發展，激光切割已成為目前工業上板材切割的一種先進的加工方法。在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法有：對于中厚板采用氧乙炔火焰切割；對于薄板采用剪床下料，形狀復雜、批量大的零件采用沖壓，單件的采用振動剪。七十年代后，為了改善和提高火焰切割的切口質量，又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期，又發展了數控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其優缺點，在工業生產中有一定的適用范圍。

我公司在沒有激光切割機之前，厚3mm以下薄板加工只能用剪板機剪出外形，板面內所有結構都要通過沖模在沖床上完成。即使是一個非標準的墊圈零件也要出模具，否則不能加工。應用激光切割機后，中、小批量零件加工完全不需要模具，只有大批量零件才需考慮使用沖模在沖床上加工。特別是新產品試制，數量小，結構不確定、隨時會改動，根本不能出模具，應用激光切割機則解決了新產品試制中出現的諸多困難，大大縮短了新產品制造周期，減少了模具投入。激光切割機使我公司厚度4mm以上鋼板的加工效率大大提高。由于沖床噸位的制約，我公司厚度4mm以上鋼板不能放在沖床上沖裁加工，只能用氣割粗加工，再用機加工設備精加工成形，這樣的結果是：浪費材料、增加工序、生產周期長、生產效率低、成本增加。應用激光切割機后，厚度4mm以上鋼板只要尺寸精度不是特別高的，都能直接切割成形，比氣割的效率還高，精度還好，變形也小，省去了機加工工序。由此帶來的好處就是：減輕了工人的勞動強度，改善了公司的工作環境，減少了環境污染。在新產品試制方面：大大加快了研發進度，節省了模具投入，降低了成本。

4、結束語

本文探討了關于激光切割機的工作原理、特點、優勢等，同時研究并分析了激光切割技術在鈑金加工中的應用。作為切割工藝里比較先進的一種技術工藝，激光切割技術在鈑金加工中的優勢已經逐漸形成并占有了重要的地位。本文不僅研究了激光切割機的工作原理及優勢、特點等相關問題，同時還討論了激光切割機在鈑金加工應用中的重大意義及作用。

參考文獻：

[1]王大力.激光切割機在鈑金加工中的應用[J].科技資訊，2012

[2]吳忠平.激光切割在鈑金加工中的應用[J].紡織機械，2013