金屬管材的數(shù)控激光切割技術
目前中國已經(jīng)發(fā)展成為世界鋼材生產(chǎn)與消費的第一大國，近年來，為滿足工業(yè)市場的需求，各種用于管材和其他三維工件切割的激光加工設備產(chǎn)品相繼問世，以TRUMPF、BLM、MAZAK為代表的國外知名激光公司已經(jīng)有大量高端激光管材加工設備用于實際工業(yè)生產(chǎn)，特別是在汽車制造行業(yè)、石油開采、機械制造、金屬管材加工得到廣泛應用，國內(nèi)此類設備尚屬研發(fā)階段，而相應的工藝與技術研究亦愈來愈受到有關專家和國內(nèi)激光企業(yè)的重視。
伴隨我國金屬管材產(chǎn)量和消費的迅速增長，管材激光切割設備正在我國迅速普及，數(shù)控切割人才和激光管切技術需求的迅速增長，也凸顯出激光管切設備和數(shù)控切割人才及工藝的嚴重短缺和滯后。從而導致切割效率低，切割質(zhì)量差，造成管材的嚴重浪費。本文將圍繞激光管切的主要技術問題進行介紹和分析，并提供有針對性的解決方案。
1、大長度金屬管材全行程自動激光切割下料
對于大長度金屬管材全行程自動激光切割下料的工藝要求，在機械結構上采用獨特的雙驅氣動卡盤旋轉機構(主動軸W、從動軸W1)，左側主動軸W軸氣動卡盤旋轉機構固定不動，將管材夾持住，通過機床X、Y、W運動對管材進行切割加工，右側從動軸W1氣動卡盤旋轉機構可以隨工作臺沿工件軸向運動，可實現(xiàn)大長度金屬管材全行程自動激光切割下料。
2、數(shù)控切割技術
數(shù)控切割是管材大批量、高效率、高質(zhì)量的切割生產(chǎn)方式，數(shù)控切割的核心是數(shù)控切割系統(tǒng)。目前在激光管材切割過程中存在的質(zhì)量問題如：零件引割點過燒、零件拐角過燒、切割面傾斜，以及切割圓形零件時圓變形或不能閉合等，直接導致管材的嚴重浪費和切割生產(chǎn)效率低下。
數(shù)控切割技術就是指數(shù)控系統(tǒng)的切割控制軟件中提供先進的切割工藝和豐富的切割經(jīng)驗，使切割操作工人通過熟練使用控制系統(tǒng)，達到高質(zhì)量、高效率的數(shù)控切割。
3、專業(yè)管材套料技術
數(shù)控激光管切由于切割效率高，編程套料更加復雜，如果使用不當，就會造成管材浪費和切割效率低下。通過專業(yè)的管切套料軟件在計算機上預先進行畫圖、套料、下料分段編程，生成NC切割程序，然后進行大長度金屬管材全行程自動激光切割下料。專業(yè)的管材套料軟件是實現(xiàn)數(shù)控管切機大批量、高效率、高質(zhì)量切割生產(chǎn)的基礎和前提條件。
4、管材切割工藝
由于管材切割(特別是對于小管徑的方管材)時，溶渣附著于管內(nèi)壁，切割產(chǎn)生的大部分熱量被工件吸收，切割密度較大時，往往會造成管材過熱，拐角及方管四個角過燒，嚴重影響切口質(zhì)量，甚至無法切割。對此類問題可采用：(1)激光切割頭帶高度傳感隨動系統(tǒng)能夠保證在切割的過程中，切割噴嘴與工件表平面的高度保持不變(焦點不變)，使切割效果不隨工件表面的變化而受影響;(2)加大氧氣壓力的方法(6-8Mpa);(3)通過軟件提高尖角合成速度。
通過上述方法可解決管切中的“過燒”和掛渣等問題。
激光管切技術正處在快速發(fā)展和不斷完善的過程，隨著計算機技術、機械結構、切割技術及優(yōu)化算法的不斷更新及發(fā)展，數(shù)控激光管切技術將更加突出的展現(xiàn)其智能、快速和優(yōu)化的切割工藝和技藝，為激光管切機的高效切割、高質(zhì)切割，以及節(jié)省管材和能耗，提供技術保證。
