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來源：本站 閱讀量：5018 2020-04-03
1、汽車鈑金行業(yè)的傳統(tǒng)工藝
汽車零部件的鈑金覆蓋件包含機蓋、后蓋箱、水箱架、保險杠、葉子板、車門，還有底盤件的元寶梁、控制臂、后橋等等，往往需要三維的切割，包括修邊和沖孔等，傳統(tǒng)工藝有開模沖壓，等離子切割或五軸機床激光切割等。在模具的制作過程中，修邊、沖孔工序一直是難點，特別是一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斜切、斜沖、斜翻等大型汽車模具。修邊線的確定需反反復(fù)復(fù)摸索幾次甚至十多次，給鉗工、加工設(shè)備帶來了極大的工作量，不但對鉗工的技能水平提出了較高的要求，而且會嚴重地影響后工序模具的調(diào)試。且現(xiàn)實中有很多修邊、沖孔模的切刃材質(zhì)從成本上考慮采用了合金鋼，如Cr12、Cr12MoV等，如果采用傳統(tǒng)的修邊模制作方法，就難免會對刃口進行多次堆焊，由于諸如上面的材料在進行多次堆焊的過程中，容易開裂而致使鑲件報廢，不得不重新補料再加工，這樣，不但周期會被滯后，而且模具的制作成本也會大幅增加。而且在批量不大或是預(yù)制階段，開發(fā)模具費用高，周期長，更改不靈活。等離子切割的方式，導(dǎo)致切口邊緣不整齊，需要下一道工序來打磨，費時費工。小孔只能用手鉆或沖床來加工，工作效率低下。而且手持離子設(shè)備對人體有一定的輻射，粉塵嚴重污染人體健康。具體工藝流程如下：
手持等離子設(shè)備切邊工藝
人工沖孔工藝
打孔前的標記定位
手鉆打孔
等離子切割后的修剪
等離子切割后的打磨
一些規(guī)模較大的生產(chǎn)廠家，率先引進了國外先進的五軸激光切割機，大大改善了工藝效果，提高了生產(chǎn)效率。因為五軸機床目前基本上都是整機國外進口，價格極其昂貴，動輒三五百萬以上的設(shè)備價位，對廣大中小型生產(chǎn)廠家是一個難以普及的門檻。而且目前三四百萬的中低端的五軸激光切割機，選配的激光器基本上都是2KW的快軸流CO2激光器，需要充He,Ne,CO2等氣體，充氣費用在20元/小時左右，系統(tǒng)耗電在40KW左右，加上輔助切割的氧氣費用和零星耗材，累計每小時的使用費用高達80元左右。包含冷卻包含充氣在內(nèi)的系統(tǒng)占地面積高達數(shù)十平米。
2、采用機械手和光纖激光器能實現(xiàn)的新工藝：
我公司根據(jù)前期大量的市場調(diào)研，結(jié)合汽車鈑金覆蓋件和底盤件的行業(yè)特點，現(xiàn)推出工業(yè)機器人＋光纖激光器的組合進行三維切割，徹底有效的解決了上述問題。
置頂式簡易安裝
置頂式標準安裝
加工成品
首先，用工業(yè)機器人代替五軸機床。兩者都能進行空間軌跡的描述實現(xiàn)三維立體切割，工業(yè)機器人的重復(fù)定位精度比五軸機床稍低，約為±100um，但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤件行業(yè)的精度要求了。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。
其次，用光纖激光器代替CO2激光器。激光切割作為近年新興的工藝手段，是把能量密度很高的激光束照射到待加工工件上，使局部受熱熔化，然后利用高壓氣體吹去熔渣形成切縫，激光切割具有如下優(yōu)勢：
1、 割縫窄，精度高，割縫粗糙度好，切割后無需后道工序的再處理；
2、 激光加工系統(tǒng)本身是一套計算機系統(tǒng)，可以方便的編排、修改，適合個性化加工，特別是對一些輪廓形狀復(fù)雜的鈑金件，批次較多批量不大，產(chǎn)品生命周期不長，從技術(shù)，經(jīng)濟成本和時間角度來衡量，制造模具不劃算，激光切割尤具優(yōu)勢；
3、 激光加工的能量密度很大，作用時間短，熱影響區(qū)小，熱變形小，熱應(yīng)力小，加上激光為非機械接觸加工，對工件沒有機械應(yīng)力作用，適合于精密加工。
4、 激光的高能量密度足以熔化任何金屬，特別適合于加工一些高硬度、高脆性、高熔點的其他工藝手段難以加工的材料。
5、 加工成本低廉。設(shè)備的一次性投資較貴，但連續(xù)的、大量的加工最終使每個零件的加工成本降低下來。
6、 激光為非接觸加工，慣性小，加工速度快，配合數(shù)控系統(tǒng)的CAD/CAM的軟件編程，省時方便，整體效率很高。
7、 激光的自動化程度高，可以全封閉加工，無污染，噪聲小，極大的改善了操作人員的工作環(huán)境。
光纖激光技術(shù)是近幾年高速發(fā)展的激光技術(shù)，相比傳統(tǒng)激光，具有更好的切割質(zhì)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(guān)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。早期的激光切割有采用CO2激光器，也有采用氙燈泵浦的YAG激光器，我公司的激光切割系統(tǒng)采用的是目前最為先進的第三代激光器――光纖激光器，具有如下優(yōu)勢：
1、 激光通過光纖傳輸?shù)骄劢诡^，柔性連接的方式易于和生產(chǎn)線配套實現(xiàn)自動化工作。
2、 光纖理想的光束質(zhì)量，大大提高了切割質(zhì)量和工作效率。
3、 光纖激光器的極高的穩(wěn)定性和超長的泵浦二極管壽命，決定了無須象傳統(tǒng)的燈泵浦激光器那樣需調(diào)整電流來適應(yīng)氙燈老化問題，大大提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性。
4、 光纖激光器光電轉(zhuǎn)換效率高，系統(tǒng)耗電小，體積小，占地少。
5、 結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)集成度高，故障少，簡單易用，無須光學(xué)調(diào)整，低維護甚至零維護，真正做到了“落地出光”，加上抗沖擊振動，抗灰塵，真正適合于工業(yè)加工領(lǐng)域的應(yīng)用。
一、 設(shè)備名稱、型號
設(shè)備名稱：光纖激光切割機
設(shè)備型號：XSD-GQ1000
XSD-GQ1000型光纖激光切割機具有激光功率高，能量穩(wěn)定，光束模式好，性能可靠，操作簡單，維護方便等特點。它是將激光技術(shù)、數(shù)控技術(shù)有機的結(jié)合。
四、設(shè)備主要組成部分及技術(shù)參數(shù)
1、主要組成部分：
XSD-GQ1000光纖激光切割機主要由激光電源、激光器部分、激光指示部分、導(dǎo)光和聚焦系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、同軸切割氣體系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、6軸機械手組成。
（1）光纖激光器采用國產(chǎn)先進激光器（可選配進口激光器）。
（2）激光指示定位及聚焦系統(tǒng)
采用紅光作為同軸指示源，用作光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整基準及工作點的指示定位；
光纖切割頭根據(jù)客戶需求（可選配國產(chǎn)或進口）；
采用同軸吹氣切割，確保切割質(zhì)量。
（3）操作及控制系統(tǒng)采用專用軟件控制機械手運作。
（4）高精度6軸機械手系統(tǒng)。
五、設(shè)備工作環(huán)境要求
三相交流電： 380V±10%，50HZ
環(huán)境溫度： -10℃-40℃
相對濕度：≤80%
油霧：不高于15mg/m3
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