金屬管材的數控激光切割技術

目前中國已經發展成為世界鋼材生產與消費的第一大國，近年來，為滿足工業市場的需求，各種用於管材和其他三維工件切割的激光加工設備產品相繼問世，以TRUMPF、BLM、MAZAK為代表的國外知名激光公司已經有大量高端激光管材加工設備用於實際工業生產，特別是在汽車製造行業、石油開采、機械製造、金屬管材加工得到廣泛應用，國內此類設備尚屬研發階段，而相應的工藝與技術研究亦愈來愈受到有關專家和國內激光企業的重視。

伴隨我國金屬管材產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控切割人才及工藝的嚴重短缺和滯後。從而導致切割效率低，切割質量差，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，並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

對於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台沿工件軸向運動，可實現大長度金屬管材全行程自動激光切割下料。

2、數控切割技術

數控切割是管材大批量、高效率、高質量的切割生產方式，數控切割的核心是數控切割係統。目前在激光管材切割過程中存在的質量問題如：零件引割點過燒、零件拐角過燒、切割麵傾斜，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效率低下。

數控切割技術就是指數控係統的切割控製軟件中提供先進的切割工藝和豐富的切割經驗，使切割操作工人通過熟練使用控製係統，達到高質量、高效率的數控切割。

3、專業管材套料技術

數控激光管切由於切割效率高，編程套料更加複雜，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，然後進行大長度金屬管材全行程自動激光切割下料。專業的管材套料軟件是實現數控管切機大批量、高效率、高質量切割生產的基礎和前提條件。

4、管材切割工藝

由於管材切割（特別是對於小管徑的方管材）時，溶渣附著於管內壁，切割產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係統能夠保證在切割的過程中，切割噴嘴與工件表平麵的高度保持不變（焦點不變），使切割效果不隨工件表麵的變化而受影響；（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、切割技術及優化算法的不斷更新及發展，數控激光管切技術將更加突出的展現其智能、快速和優化的切割工藝和技藝，為激光管切機的高效切割、高質切割，以及節省管材和能耗，提供技術保證。

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