我國激光三維切割技術跟國外先進技術還有很大差距,首先表現(xiàn)在設備的研制上,缺少高光束質量的高功率激光器。目前我國各地擁有的三維激光切割設備大部分從國外進口;其次在理論研究上也存在一定差距,主要集中在三維零件空間軌跡的實現(xiàn)和三維零件的切割工藝兩個方面,對三維零件激光切割過程中的激光-材料-氣體之間的交互作用,即三維激光切割機理未作深入研究,而國外早在20世紀70年代就有人開始提出其模型。因此,該技術還有很多地方值得繼續(xù)深入研究和發(fā)展。
纖激光切割機器人優(yōu)缺點,用工業(yè)機器人代替五軸機床,兩者都能進行空間軌跡描述實現(xiàn)三維立體切割。工業(yè)機器人的重復定位精度比五軸機床稍低,約為±100μm,但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤行業(yè)的精度要求;而采用工業(yè)機器人大大降低了系統(tǒng)的成本造價,減少了耗電系統(tǒng)費用和系統(tǒng)運行維護費用,減少了系統(tǒng)的占地面積。
第二,光纖激光相比傳統(tǒng)激光,具有更好的切割質量,更低的系統(tǒng)造價,更長的使用壽命和更低的維護費用,更低的耗電。關鍵是光纖激光器的激光可以通過光纖傳輸,方便與工業(yè)機器人連接,實現(xiàn)柔性加工。
第三,本系統(tǒng)缺陷是只能加工金屬工件,不能加工非金屬工件。這是因為本系統(tǒng)采用的是光纖激光,其波長為1064nm,相對于波長為10640nm的CO2激光,不易為非金屬材料所吸收。
第四,采用工業(yè)機器人+光纖激光器的組合進行加工,修邊沖孔等工藝一次完成,切口整齊無需后道工藝再處理,這樣既大大縮短了工藝流程,降低了人工成本和模具費用的投入,也提高了產品檔次和附加值。選配離線編程軟件,通過數(shù)值模擬直接生成切割軌跡,拋棄了繁雜的人工示教,更加適合小批量多批次的維修市場、新品試制和非標定制等個性化的切割需求。三種加工方式對比如附表所示。
光纖激光切割機器人優(yōu)缺點,用工業(yè)機器人代替五軸機床,兩者都能進行空間軌跡描述實現(xiàn)三維立體切割。工業(yè)機器人的重復定位精度比五軸機床稍低,約為±100μm,但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤行業(yè)的精度要求;而采用工業(yè)機器人大大降低了系統(tǒng)的成本造價,減少了耗電系統(tǒng)費用和系統(tǒng)運行維護費用,減少了系統(tǒng)的占地面積。
第二,光纖激光相比傳統(tǒng)激光,具有更好的切割質量,更低的系統(tǒng)造價,更長的使用壽命和更低的維護費用,更低的耗電。關鍵是光纖激光器的激光可以通過光纖傳輸,方便與工業(yè)機器人連接,實現(xiàn)柔性加工。
第三,本系統(tǒng)的缺陷是只能加工金屬工件,不能加工非金屬工件。這是因為本系統(tǒng)采用的是光纖激光,其波長為1064nm,相對于波長為10640nm的CO2激光,不易為非金屬材料所吸收。
第四,采用工業(yè)機器人+光纖激光器的組合進行加工,修邊沖孔等工藝一次完成,切口整齊無需后道工藝再處理,這樣既大大縮短了工藝流程,降低了人工成本和模具費用的投入,也提高了產品檔次和附加值。選配離線編程軟件,通過數(shù)值模擬直接生成切割軌跡,拋棄了繁雜的人工示教,更加適合小批量多批次的維修市場、新品試制和非標定制等個性化的切割需求。三種加工方式對比如附表所示。