管材激光切割方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管材激光切割方法，包括：（1）固定管體，調(diào)整激光頭與管橫軸垂直；（2）將切割焦點(diǎn)定位于穿孔位置，切割頭與管件表面保持一個(gè)恒定距離；（3）將管體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度α，使縫隙的一個(gè)梯形面處于豎直位置，然后切割頭向左平移β；（4）切割頭沿篩管軸線方向切割，加工出割縫的一個(gè)割面；（5）切割到設(shè)計(jì)縫長(zhǎng)后，套管順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2α角，切割頭向左平移2β，然后沿回程切割出另一個(gè)割面；（6）重復(fù)1-5步驟，直到整根管加工完成。本發(fā)明具有加工效率高、加工精度高、加工范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠滿足各種切割縫寬度的要求。
【專利說(shuō)明】管材激光切割方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種管材激光切割方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管材激光切割主要是用來(lái)切割非金屬固性材料的各種空心圓管材料，比如塑料管、PVC管、PVB管等工業(yè)、民用材料。這種管材一般應(yīng)用于家裝、工業(yè)、水利建設(shè)比較多。
[0003]管材激光切割機(jī)是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)控制下，通過(guò)脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過(guò)光路傳導(dǎo)及反射并通過(guò)聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個(gè)個(gè)細(xì)微、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個(gè)細(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)控制下，管材激光切割機(jī)切割頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)打點(diǎn)，這樣就會(huì)把物體加工成想要的形狀。
[0004]目前，常用的數(shù)控激光加工機(jī)床主要有2種形式:懸臂式和龍門式。懸臂式機(jī)床的特點(diǎn)是加工過(guò)程中，整個(gè)篩管不動(dòng)，激光切割頭沿工件軸線方向做高速移動(dòng)，切割效率高。機(jī)床懸臂為鋁合金板材焊接成的框架結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度和剛度高，可避免高速移動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)慣量過(guò)大、光斑漂移等弊病:龍門式機(jī)床的特點(diǎn)是激光切割頭不動(dòng)，篩管相對(duì)于激光切割頭進(jìn)行同轉(zhuǎn)分度和沿軸線方向移動(dòng)。機(jī)床整體剛度好，激光輸出穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種管材激光切割方法，達(dá)到精密切割篩管的目的。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種管材激光切割方法，包括以下步驟:(1)固定管體，調(diào)整激光頭與管橫軸垂直；(2)移動(dòng)切割頭，并將切割焦點(diǎn)定位于穿孔位置，切割頭與管件表面保持一個(gè)恒定距離；(3)將管體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度α，使縫隙的一個(gè)梯形面處于豎直位置；然后切割頭向左平移β ;(4)利用脈沖光在割縫端點(diǎn)打孔將篩管穿透，然后，激光由脈沖變?yōu)檫B續(xù)，焦點(diǎn)變化到切割位置，切割頭沿篩管軸線方向切割，加工出割縫的一個(gè)割面；(5)切割到設(shè)計(jì)縫長(zhǎng)后，套管順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2 α角，切割頭向左平移2 β，然后沿回程切割出另一個(gè)割面，加工完成一條完整的割縫；(6)重復(fù)1-5步驟，直到整根管加工完成。
[0008]優(yōu)選的方案是，所述的割縫為矩形縫或梯形縫。
[0009]優(yōu)選的方案是，所述的切割頭與管件表面保持的恒定距離為1mm。
[0010]優(yōu)選的方案是，所述的α等于割縫錐度的1/2，β等于為篩管外徑的1/2。
[0011]本發(fā)明具有加工效率高、加工精度高、加工范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能夠滿足各種切割縫寬度的要求，切割的縫口寬度可以達(dá)到0.1mm?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]在實(shí)施例中，選用帶有夾緊分度機(jī)構(gòu)和管材推動(dòng)裝置激光加工機(jī)床。在一根鋼管的軸向加工出均勻的割縫，各割縫以特定的周相距分布在篩管同一母線上，各割縫在管材圓柱面上均勻分布。
[0013]實(shí)施過(guò)程如下:
[0014]1、固定管體。將管體裝在支架上，一端由旋轉(zhuǎn)定中器支撐，另一端由數(shù)控旋轉(zhuǎn)頭夾緊，保證管軸和機(jī)床平行；調(diào)整激光頭與管橫軸垂直，激光頭與管材表面的距離為lm。
[0015]2、移動(dòng)切割頭，并將切割焦點(diǎn)定位于起始穿孔位置。
[0016]3、將篩管逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度α，使縫隙的一個(gè)梯形面處于豎直位置；然后切割頭向左平移β角。
[0017]4、利用脈沖光在割縫端點(diǎn)打孔將篩管穿透，然后，激光由脈沖變?yōu)檫B續(xù)，焦點(diǎn)變化到切割位置，切割頭沿篩管軸線方向切割，加工出梯形縫的一個(gè)梯形面。
[0018]5、切割到設(shè)計(jì)縫長(zhǎng)后，套管順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2 α角，切割頭向右平移2 β，然后沿回程切割出另一個(gè)梯形面，加工完成一條完整的梯形縫。
[0019]6、重復(fù)2-5步驟，直到整根管加工完成。
[0020]采用本方法加工的篩管，與傳統(tǒng)加工方法相比，具有很多優(yōu)點(diǎn):激光切割的切縫窄，最小縫口寬度可以達(dá)到0.1mm ;切割效率高，是機(jī)械加工效率的幾十倍；工件變形小，力口工精度高，縫隙兩端無(wú)殘余圓弧，縫形規(guī)整；加工范圍廣，不但可以加工直線矩形縫，而且可以加工不同規(guī)格的梯形縫等。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的【具體實(shí)施方式】只是示例性的，是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本專利內(nèi)容，不應(yīng)理解為是對(duì)本專利保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本專利所揭示精神所作的任何等同變更或修飾，均落入本專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種管材激光切割方法，包括以下步驟:(1)固定管體，調(diào)整激光頭與管橫軸垂直；(2)移動(dòng)切割頭，并將切割焦點(diǎn)定位于穿孔位置，切割頭與管件表面保持一個(gè)恒定距離；(3)將管體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度α，使縫隙的一個(gè)梯形面處于豎直位置；然后切割頭向左平移β ;(4)利用脈沖光在割縫端點(diǎn)打孔將篩管穿透，然后，激光由脈沖變?yōu)檫B續(xù)，焦點(diǎn)變化到切割位置，切割頭沿篩管軸線方向切割，加工出割縫的一個(gè)割面；(5)切割到設(shè)計(jì)縫長(zhǎng)后，套管順時(shí)針旋轉(zhuǎn)2α角，切割頭向左平移2β，然后沿回程切割出另一個(gè)割面，加工完成一條完整的割縫；(6)重復(fù)1-5步驟，直到整根管加工完成。
2.如權(quán)利要求1所述的管材激光切割方法，其特征在于，所述的割縫為矩形縫或梯形縫。
3.如權(quán)利要求1所述的管材激光切割方法，其特征在于，所述的切割頭與管件表面保持的恒定距離為1mm。
4.如權(quán)利要求1所述的管材激光切割方法，其特征在于，所述的α等于割縫錐度的1/2，β等于為篩管外徑的1/2。
【文檔編號(hào)】B23K26/38GK103878490SQ201210560177
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】倪衛(wèi)中 申請(qǐng)人:上海琦中機(jī)電設(shè)備有限公司