基于CBDC优化超声辅助水下激光切割单晶硅的工艺

为了对超声辅助水下纳秒激光切割工艺进行快速的优化,通过分析空化气泡动力学特性(CBDC)对工艺效果的影响,采用数值仿真分析、正交试验和高速摄像方法进行了理论分析和实验验证,得到了超声辅助水下激光切割工艺的优化参数,并验证了CBDC是影响切割工艺的主要因素。结果表明,随着空化气泡对激光束的干扰程度增加,切槽深度降低速度增加;随着切槽深宽比的增加,空化气泡脉动冲击对切槽底部产生的等效应力越大;当超声功率P u=65 W、水层厚度h w=1 mm、激光脉冲频率f q=20 kHz、激光扫描速率v=1 mm/s时,可以获得最大深宽比约为1.71,槽宽约为99.88μm,槽深约为170.18μm,热影响区大小约为31.71μm,微裂纹长度约为33.42μm,此时空化气泡周期较短(约为100μs~160μs)。该研究可为多能场水下激光复合加工工艺参数的优化提供参考。

高速铣削-激光切割机床数控加工高精度控制技术

激光切割机铣削过程中会因工件变形导致表面出现凹凸不平或波浪状,表面局部区域高低不等,致使机床的浮动轴偏离实际运动轨迹,影响工件铣削加工的质量。为此,提出一种高速铣削-激光切割机床数控加工高精度控制技术。采用运动学理论、矩阵转换函数建立激光切割机床运动数学模型,利用PLC控制器、伺服驱动器及电机等搭建激光切割机床高速铣削加工控制模型,使用负反馈控制算法、位移误差函数控制机床铣削加工浮动轴运动,即当浮动轴执行上浮或者下浮运动时,若浮动轴运动轨迹偏离预设轨迹,调节PLC控制器参数来驱动电机控制作业,使其反向运动,直到落在预设轨迹上,实现铣削加工的高精度控制。实验结果表明,所提技术工件的铣削加工质量高,高速铣削过程中上浮点、下浮点控制误差最大值分别为6 mm、6 mm,铣削加工控制的响应时间为6.8 ms。

基于3 mm厚碳钢薄板激光切割工艺的试验研究

随着制造业的快速发展,激光切割技术作为一种先进的加工方法,在薄板切割领域得到了广泛应用。文章主要研究了3mm厚碳钢薄板的激光切割工艺,通过试验的方法分析了切割速度、辅助气体气压和焦点位置等工艺参数对切割质量的影响。试验结果表明,适当切割速度和辅助气体气压可以提高切割质量和效率,而焦点位置的优化可以进一步改善切割断面的质量。这些发现对于指导实际生产,提高薄板激光切割的工艺水平具有重要意义。

基于PLC和工业机器人的激光切割系统应用设计

洗衣机内胆质检过程中,需按照不同型号的产品切割内胆不同部位进行拉力强度试验。为解决人工切割试件质量不稳定,操作安全性低等问题,提出了基于PLC、工业机器人和调高器的激光切割系统,工业机器人夹持调高器与激光切割头,调高器快速跟随调节激光切割头的位置高度,保证了切割试件的质量。实践应用表明,该系统提升了试件的质量,操作安全性好,为质检的准确性提供了保障,具有较高的应用价值。

连续光纤激光切割金属薄壁材料工艺研究

随着工业领域金属薄壁构件设计的多样化,在高速激光切割的同时,对切口形貌质量也提出了更高的要求。本研究采用连续光纤激光器对0.2 mm厚度304不锈钢薄板进行切割实验,研究了毛刺和熔渣飞溅区产生的机理,重点讨论了加工工艺参数中的激光功率、切割速度、离焦量对毛刺堆积量和熔渣飞溅区宽度的影响关系,通过实验分析获得了最佳加工参数组合。研究结果表明,毛刺厚度随着激光功率、离焦量的增大而增加,随着切割速度的增大先降低后增加。熔渣飞溅区宽度随着激光功率的增大而增加,随着切割速度的增大而降低,随着离焦量的增大出现小范围波动。根据加工结果分析,当激光功率为125 W,切割速度为10 m/min,辅助气体压强为1.2 MPa,离焦量为-0.3~-0.5 mm,可以获得0.2 mm厚304不锈钢薄板较好的加工效果。

百超(上海)精密机床有限公司 百超全新一代激光切割机:ByCut Nova

百超全新一代激光切割机ByCut Nova,具有超高性价比和高品质切割技术的特性。采用百超自主研发的高性能BD切割头和高品质激光切割技术,使得板材在加工时具有较高的切割精度和质量,同时还可实现快速切割,大大提高了生产速度和效率;该设备适用于各类金属板材加工,无论是碳钢、不锈钢、铝还是有色金属,都能获得一流的切割质量。

激光切割机新型防护材料及其自动化生产线

本文提出一种用于激光切割机的新型防护材料,该材料不仅拥有卓越的隔热和防激光击穿性能,同时还拥有超薄外形,专门用于激光切割机主机内部机架防护。同时,为生产该材料,设计专用成型压铸生产线,可一次性完成压铸与裁切,适用于企业批量化生产。

铝合金板激光切割实验工艺研究

针对铝合金激光切割工艺参数优化问题,对5052铝合金进行了激光切割试验研究,根据不同的激光功率、辅助气压、运行速度参数对激光切割质量的影响,建立了三因素正交试验方案,选用0.3 mm、0.5 mm厚的薄板铝合金进行了激光切割,以1 MPa和1.5 MPa的氩气,选用10%、20%和30%的切割运行速度,分别采用1200 W和1350 W的激光功率进行切割。分别用光切测试仪和显微镜观测了粗糙度和挂渣长度两个质量参数,进行数据分析,确定了0.3 mm、0.5 mm薄铝合金板的最佳激光切割工艺路线,为铝合金激光切割薄板提供技术参考。

碳钢板激光切割工艺分析及优化

随着科技的不断发展,激光切割技术已经成为现代工业生产中不可或缺的技术之一,碳钢激光切割件加工技术也得到越来越多的应用。随着对加工工件的质量要求越来越高,对激光加工工艺进行优化以获得更高切割质量与切割精度的钢板具有重要意义。为了优化碳钢的激光加工工艺,文章以3 mm碳钢为对象,采用1500 W激光器系统,研究了激光功率、切割速度、离焦量和辅助气体压力等切割参数对切割质量的影响。选取切缝宽度、表面粗糙度、挂渣高度作为评价切割质量的标准,综合分析工艺参数对切割质量的影响规律并研究了影响机理,同时通过卷积神经网络对数据进行预测分析,并采用带精英策略的非支配排序的遗传算法对工艺参数进行优化,获得辅助气体为氧气条件下激光切割碳钢的最佳工艺参数为P=1500 W、v=64 mm/s、F=2.6 bar、h=2.9 mm。通过实验发现优化后的切件切割面光滑,无挂渣现象且切缝宽度较小,达到预期标准。

基于正交试验的金属薄壁材料激光切割工艺优化

激光切割后,金属薄壁类零件的材料基体与下方的支撑板易产生粘连,严重影响切割质量。采用光纤激光对304不锈钢和GH605高温合金薄板进行切割实验,分析了激光切割不同材料发生粘连的机理。采用单因素试验法分析了激光切割工艺参数对热影响区及毛刺堆积量的影响规律。加工结果显示,在加入微连工艺的前提下,激光功率为165 W,切割速度为5 m/min,辅助气体压力为1.2 MPa时,切缝边缘光滑、无变形及残留黏附现象。

表面阳极氧化处理状态铝质标牌激光切割风险分析

为降低表面阳极氧化处理状态铝质标牌激光切割过程中的安全风险,保证标牌切割质量,对表面阳极氧化处理状态铝质标牌激光切割工艺进行分析。对表面阳极氧化处理状态铝质标牌激光切割过程中存在的风险进行辨识,并从切割质量、切割设备、切割粉尘、操作人员职业危害等方面制订有效的工艺措施。

基于灰度值的异形构件激光切割缺陷检测

基于机器视觉构建了异形构件成像系统,通过摄像机模型获取异形构件切割图像,采用小波变换增强采集的图像后,计算图像的灰度值,从而增强缺陷区域与周围背景的灰度差异,分割缺陷区域,提高缺陷检测的有效性。完成缺陷区域的分割后,提取图像的纹理特征并输入到支持向量机中,完成异形构件激光切割缺陷分类检测。测试结果显示:该方法图像增强效果较好,可恢复图像的整体清晰度;对比度、相关性均在0.924以上;能量结果均在0.12以下,能精准完成异形构件的表面缺陷的分类识别。

铁基非晶纳米晶磁芯激光切割温度场仿真研究

为了明晰FeSiBCuNb非晶纳米晶磁芯激光切割过程的温度分布,采用熔融凝固模型、多相流模型,以及热源半径沿深度衰减的旋转体热源,在Fluent软件中通过生死单元法实现了激光切割的温度场模拟,得到了熔融切缝形貌。研究了激光功率和切割速度等工艺参数对切缝宽度和热影响区厚度的影响。结果表明:在厚度方向上磁芯被完全切开时,切缝宽度、热影响区厚度呈现上下窄、中间宽的形貌。随激光功率增大或切割速度减小,切缝宽度整体增大,厚度方向上切缝宽度更加不均匀。

基于立体拼图的激光切割实训课程改革与实践

把立体拼图的制作融到激光切割实训课程中,实训中学生自由组队完成从设计-加工-装配的整个过程,把软件应用、工艺参数优化、整体装配及表面处理等操作重点,制定成量化的考核标准,直观反馈教学效果,同时培养学生的创新和团队协作能力,提高学生的工程实践和实际解决工程问题的能力.

激光切割机横梁蠕变行为对加工精度影响分析

激光切割机每使用一段时间就需要重新进行加工精度校准,大大降低了使用效率和经济性。针对这一问题开展横梁蠕变行为对加工精度影响分析。首先,基于乌曼斯基薄壁梁约束扭转理论,建立了横梁导轨-滑块-激光发射孔蠕变理论计算简化模型。其次,采用有限元软件对横梁蠕变行为仿真计算,结合理论计算数据研究了激光发射孔x、z方向的蠕变机理。再次,获知激光发射孔x方向蠕变量对加工稳定性起主导作用,并且横梁板厚和截面形状是关乎其性能的主要参数。最后,通过优化横梁截面参数δ(s)和ρ(s),增加了Ω^(2)/J_(d)值,从而提高了横梁抗蠕变性能。研究有助于提高激光切割机长期工作时的加工稳定性,具有良好的工程应用价值。

激光切割系统横梁有限元动力学分析与优化

激光切割机主要应用于钢板钢材的切割与打孔等。对于大型激光切割机,其切割系统的质量和跨度都比较大,并需要做快速的往返运动,在较大的加速度和惯性力作用下,切割系统的零部件会产生振动,影响激光切割的精度和效率。根据有限元动力学分析方法,对激光切割系统横梁进行有限元模态分析和瞬态分析,分析激光切割机横梁的模态特性以及横梁在加减速运动过程中的瞬态动力学响应。并对激光切割系统横梁进行了改进和优化,在减轻横梁质量16%的前提下,有效提高横梁各阶的固有频率,其中一阶固有频率提升21%,并降低横梁在快速往返运动过程中产生的振幅,横梁3个方向的合振幅降低34.9%,从而有效提高激光切割机切割的效率和切割精度,提升产品的性能。

喷嘴结构对激光切割断面特性的试验分析

为了进一步提高304不锈钢激光加工质量,本文搭建了激光切割试验台开展辅助气体切割试验,探究了不同辅助气体压力对端面粗糙度与熔渣面积的影响。结果表明,喷嘴结构改进后切缝中可以形成流速更高的气流,增强集束性,能够提高切割能力,熔渣面积能明显降低,切割断面的粗糙度略微增加。在0.6 MPa时,改进喷嘴比普通喷嘴的第二断面粗糙度增加了3.29%,熔渣面积减少了15.4%。

激光切割不锈钢断面特性的仿真研究

为了进一步提高不锈钢激光加工质量,本文以端面气流速度为评判指标,充分考虑了加工质量、喷嘴结构、辅助气体流场特性三者之间的耦合关系,在喷嘴外设挡气罩以优化气体流场,从辅助气体压力、喷嘴结构两个角度研究了激光加工过程的气体流动特性。结果表明,喷嘴结构改进后切缝中可以形成流速更高的气流,增强集束性,能够提高切割能力。

基于数据驱动的激光切割工艺参数优化方法研究综述

近年来,数据驱动的激光切割工艺参数优化方法受到广泛关注和研究。因此,对该领域的主要研究进展进行梳理。对比基于数据驱动和基于机理模型的激光切割工艺参数优化方法,并明确数据驱动方法的研究对象。从工艺参数和工艺质量两个方面归纳当前数据驱动激光切割工艺参数优化的研究思想及进展,并总结已有研究中采用的数据驱动方法。概述数据驱动激光切割工艺参数优化的具体实现手段。总结比较各种数据驱动参数优化方法的优劣,并展望该领域未来值得进一步研究的方向,包括完善数据获取和数据增强方法,加强模型和算法的评估,并探索更高效智能的实现手段。

一种激光切割分拣装置控制系统的设计

激光切割机逐渐向高柔性、高度自动化方向发展,与其配套的自动化设备也越来越多。设计了一种激光切割分拣装置的控制系统,同时详细阐述了其结构、工作原理。经过在客户现场的长期运行,验证了该装置可以实现激光切割无人化生产,提高加工效率。