【正文】 上一頁 返回 激光加工 ? 11. 4. 1激光加工的原理 ? 激光是一種亮度高、方向性好、單色性好的相干光。由于激光的發(fā)散角小和單色性好，通過光學(xué)系統(tǒng)可以聚焦成為一個直徑極小的光束(微米級 )。激光加工時把光束聚集在工件表面上，由于區(qū)域很小、亮度極高，其焦點處的功率密度可達(dá) ，溫度可達(dá)一萬多攝氏度。在此高溫下，任何堅硬的材料都將瞬時急劇熔化和蒸發(fā)，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使熔化物質(zhì)被爆炸式地噴射去除，從而達(dá)到使工件材料被去除、連接、改性和分離等加工目的。 下一頁 返回 激光加工 ? 11. 4. 2激光加工的特點 ? 激光加工具有如下特點 : ? (1)不受工件材料性能的限制，激光加工幾乎可以加工所有的金屬材料和非金屬材料，如 :硬質(zhì)合金、不銹鋼、寶石、金剛石、陶瓷等 。 ? (2)不受加工形狀的限制，激光可以加工各種微孔 (φ0. 01~1 mm )、各種深孔 (深徑比 50~100 )、各種窄縫等，還可以精密切割加工各種異形孔 。 ? 3)激光加工速度快、熱影響區(qū)小、工件熱變形小，而且不存在工具消耗問題 。 ? (4)激光可穿入透明介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行深層加工，且與電子束、離子束加工相比，激光不需要高電壓、真空環(huán)境以及射線保護(hù)裝置，這對某些特殊情況 (例如在真空中加工 )是十分有利的。 上一頁 下一頁 返回 激光加工 ? 11. 4. 3激光加工的主要應(yīng)用 ? ? 利用激光，可加工微型小孔，如化學(xué)纖維噴絲頭打孔 (在直徑 φ100 mm的圓盤上打 12 000個直 φ0. 06 mm的孔 )、儀表中的寶石軸承打孔、金剛石拉絲模具加工、火箭發(fā)動機(jī)和柴油機(jī)的燃料噴嘴加工等。 ? ? 激光切割時，激光束與工件作相對移動，即可將工件切割分離開。激光切割可以在任何方向上切割，包括內(nèi)尖角。日前激光已成功用于鋼板、不銹鋼、欽、鈕、妮 ,鎳等金屬材料以及布匹、木材、紙張、塑料等非金屬材料的切割加工。激光焊接常用于微型精密焊，能焊接不同種類的材料，如金屬與非金屬材料的焊接。 上一頁 下一頁 返回 激光加工 ? ? 利用高能激光對金屬表血進(jìn)行掃描，在極短的時間內(nèi)工件即可被加熱到淬火溫度 。由于表血高溫迅速向工件基體內(nèi)部傳導(dǎo)而冷卻，使工件表血被淬硬。激光熱處理有很多獨特的優(yōu)點，如快速、不需淬火介質(zhì)、硬化均勻、變形小、硬度高達(dá) 60 HRC以上、硬化深度能精確控制等。 ? 11. 4. 4 CLS一 2022激光雕刻切割機(jī) ? ? CLS 2022激光雕刻切割機(jī)由激光源、機(jī)床本體、電源、控制系統(tǒng)四大部分組成，其外形如 圖 11一 11所示，其導(dǎo)光系統(tǒng)如 圖 11一 12所示，其操作面板如 圖 11一 13所示 上一頁 下一頁 返回 激光加工 ? ? (1)啟動切割啟動切割前，必須打開待切割文件，系統(tǒng)支持 DXF和PLT兩種文件格式。選擇下拉菜單“切割與雕刻”，單擊“啟動切割”，系統(tǒng)開始切割并在屏幕上顯示切割內(nèi)容。 ? (2)啟動雕刻啟動雕刻前，必須打開待雕刻文件并在雕刻參數(shù)里設(shè)置好雕刻參數(shù)，系統(tǒng)支持 DXF和 PLT兩種文件格式。選擇下拉菜單“切割與雕刻”，單擊“啟動雕刻”，系統(tǒng)開始雕刻并在屏幕上顯示雕刻內(nèi)容 ? (3)啟動位圖啟動位圖前，必須打開待雕刻文件并在位圖參數(shù)里設(shè)置好雕刻參數(shù)，系統(tǒng)支持 BMP文件格式。選擇下拉菜單“切割與雕刻”，單擊“啟動位圖”，系統(tǒng)開始雕刻并在屏幕上顯示雕刻內(nèi)容。 上一頁 下一頁 返回 激光加工 ? (4)顯示顯示待切割或雕刻的文件內(nèi)容前，必須打開待切割或雕刻的文件，系統(tǒng)支持 DXF , PLT與 BMP三種文件格式。選擇下拉菜單“切割與雕刻”，單擊“顯示”，出現(xiàn)“顯示切割”、“顯示雕刻”與“顯示位圖”。系統(tǒng)在屏幕上顯示切割或雕刻內(nèi)容，激光頭按文件內(nèi)容開始移動，但不出光。 ? ? (1)開機(jī)包括開總電源、開“激光電源”、開計算機(jī)、開“機(jī)床電源”、調(diào)焦距、開“給氣”、開“排風(fēng)”、按下“激光高壓”等步驟，具體請參見機(jī)床說明書。 ? (2)切割或雕刻 ? ①在計算機(jī)屏幕上選擇下拉菜單“切割與雕刻”，單擊“啟動切割”，或按面板上的啟動鍵，機(jī)器開始切割。 上一頁 下一頁 返回 激光加工 ? ② 在計算機(jī)屏幕上選擇下拉菜單“切割與雕刻”，單擊“啟動雕刻”，機(jī)器開始雕刻 (注意 :操作面板上的啟動鍵只能啟動切割不能啟動雕刻，如按錯會造成計算機(jī)死機(jī) )。 ? (3)關(guān)機(jī)關(guān)掉激光高壓，五分鐘后關(guān)掉激光電源，關(guān)掉給氣、排風(fēng)，退出工控程序 (如果不再調(diào)用其他圖形文件的話 )，關(guān)掉機(jī)床電源。 ? ? (1)根據(jù)加工目的及工件性質(zhì)選取適當(dāng)?shù)墓ぷ魉俣群图す怆娏鞯拇笮?，即選好工藝參數(shù)。 ? (2)發(fā)現(xiàn)異常時，或需更改參數(shù)時，請按“暫停 /繼續(xù)”鍵 (鍵鎖定，燈亮 )，處理完畢后再次按“暫停 /繼續(xù)”鍵 (鍵抬起，燈滅 )，則繼續(xù)工作 ?；蛘咴跁和顟B(tài)按“復(fù)位”鍵，刀頭便回到零點，再按“暫停 /繼續(xù)”鍵 (抬起，燈滅 ) ? 上一頁 下一頁 返回 激光加工 ? (3)激光管的冷卻水不可中斷。一旦發(fā)現(xiàn)斷水，必須立即切斷激光高壓，或按“緊急開關(guān)”，防止激光管炸裂。 ? (4)工件加工區(qū)域里不得擺放有礙激光刀頭運行的重物，免得電機(jī)受阻丟步而造成廢品 ? (5)激光工作過程中，要保持排風(fēng)通暢 ? (6)切割或雕刻時，必須蓋好防護(hù)罩 ? (7)在任何情況下，不得將肢體放在光路中，以免灼傷 ? ? 使用激光雕刻切割機(jī)加工的圖案如 圖 11一 14所示。 上一頁 返回 超聲波加工 ? 11. 5. 1超聲波加工的原理 ? 超聲波加工一是利用工一具作超聲頻振動，通過磨料撞擊與拋磨工件，從而使工一件成形的一種加工方法，其工作原理如 圖 11一 15所示。超聲波加工時，在工具和工件之間注入液體 (水或煤油等 )與磨料混合的懸浮液，工具對工件保持一定的進(jìn)給壓力，并作振幅為 0. 01~0. 15 mm ,頻率為 16 ~30 kHz的高頻振蕩，磨料在工具的超聲振蕩作用下，以極高的速度不斷撞擊工件表面，其沖擊加速度可達(dá)重力加速度的一萬倍左右，使工件在瞬時高壓下產(chǎn)生局部破碎。由于懸浮液的高速攪動，又使磨料不斷拋磨工件表血 。隨著懸浮液的循環(huán)流動，使磨料不斷得到更新，同時帶走被粉碎下來的材料微粒。超聲波加工中，工具逐漸伸入到工件中，工具的形狀便“復(fù)印”到工件上。 下一頁 返回 超聲波加工 ? 在工作中，超聲震動還使懸浮液產(chǎn)生空腔，空腔不斷打一大直至破裂，或不斷被壓縮致閉合。這一過程極短，空腔閉合壓力可達(dá)幾千大氣壓，爆炸時可產(chǎn)生水壓沖擊，引起加工表面破碎，形成粉末。同時懸浮液在超聲振動下，形成沖擊波還使鈍化的磨料崩碎，產(chǎn)生新的刃口，進(jìn)