数控切割机的工作原理

激光切割机工作原理及说明

1.定义：主要用于将板材切割成所需形状工件的激光加工机床，也是利用激光束的热能实现切割的设备。

2.简介：

激光切割是指将激光束照射在工件表面时释放的能量来使工件融化并蒸发，已达到切割和雕刻的目的。它是利用从激光发生器发射出的激光束，经光路系统聚焦成高功率密度的激光束照射条件，激光热量被工件材料吸收，工件温度急剧上升，到达沸点后，材料开始汽化并形成孔洞，伴随高压的气流，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝。

具体的激光切割细节：

激光切割是应用激光聚焦后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下，通过脉冲激光器放电，从而输出受控的重复高频率的脉冲激光，形成一定的频率、一定脉宽的光束，该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过聚焦透镜组聚焦在加工物体的表面上，形成一个细微的，高能量密度的光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬间高温熔化或汽化被加工材料。一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔，在计算机控制下，激光加工切割头与被加工材料按预先设计好的图形进行连续相对运动打点，这样就会把物体加工成想要的形状。

激光切割机组成部分： ⑴机床主机部分:激光切割机机床部分，实现X、Y、Z轴的运动的机械部分，包括切割工作平台。

⑵激光发生器:产生激光光源的装置。

⑶外光路:折射发射镜，用于将激光导向所需要的方向。

⑷数控系统：控制机床实现X、Y、Z 轴的运动，同时也控制激光器的输出功率。

⑸稳压电源：连接在激光器，数控机床与电力供应系统之间。

⑹切割头：主要包括腔体、聚聚焦透镜座、聚焦镜、电容式传感器和辅助气体喷嘴等零件。

⑺操作台：用于控制整个切割装置的工作过程。

⑻冷水机组：用于冷却激光发生器

⑼气瓶：包括激光切割机工作介质气瓶和辅助气瓶，用于补充激光震荡的工业气体和供给切割头用的辅助气体。

⑽空压机、储气罐：提供和存储压缩空气。

⑾空气冷却干燥机、过滤器：用于向激光发生器和光束通路供给洁净的干燥空气，以保持通路和反射镜的正常工作。

数控等离子切割机工作原理及质量分析

三一汽车起重机械有限公司 陆雄

摘要：数控等离子切割机是一种采用数控技术进行板材下料的机电一体化设备。本文介绍了数控等离子切割机的基本组成及工作原理，对机床的纵、横向导向机构、传动机构及等离子弧切割过程进行了详细的介绍。在等离子弧切割加工中，常见的质量问题有切割斜角、熔渣、切割断面波纹等，消除切割断面波纹是长期以来困扰我们的难题。本文主要针对切割断面波纹产生的原因进行了分析讨论，并提出一些参考的处理方法，希望能对提高数控等离子切割机的切割质量有所帮助。

关键词：数控等离子切割机、等离子电弧、切割斜角、熔渣、切割断面波纹

1 前言

数控等离子切割机可以切割各种形状复杂的工件并具有切割速度快、效率高、切割面质量好、切割尺寸精确、工件热变形小等优点。由于其高效率及良好的切割精度，现已广泛应用于机械制造、工程机械、矿山机械、造船、压力容器等行业。

随着生产规模的扩大，三一汽车起重机械有限公司由2008年的3台数控等离子切割机增加到现在的16台。由于数控等离子切割机的大量使用，在实际的切割加工过程中，经常会出现各种各样的质量问题，常见的有切割斜角、熔渣、切割断面波纹等。为了充分发挥其效率，提高加工质量，要求我们对数控等离子切割机的工作原理有较全面的了解，以便有效的解决实际工作中遇到的各种质量问题。

下面以公司的某一种机型为例，对数控等离子切割机的主要机械结构及工作原理进行介绍，并对一些常见的切割质量问题进行分析。

2 数控等离子切割机的基本组成

数控等离子切割机主要由CNC数控系统、机械本体及等离子电源等三大部分组成（图1）。 CNC数控主机

I/O控制电路伺服驱动器 伺服电机 割炬高度控制

图1 数控等离子切割机的组成框图

下面就这三大部分别进行介绍。

2．1 CNC数控系统

CNC数控系统是主要由CNC数控主机、I/O控制电路板、伺服驱动器、伺服电机及割炬高度控制等部分组成（图2）。

超声波切割机

一、概述 超声波切割机的原理与传统意义上的切割完全不同。它是利用超声波的能量，将被切割材料的局部加热熔化，从而达到切割材料的目的。所以超声波切割不需要锋利的刃口，也不需要很大的压力，不会造成被切割材料的崩边、破损。同时，由于切割刀在做超声波振动，摩擦阻力特别小，被切割材料不易粘在刀片上。这对粘性和弹性材料、冰冻材料，如食品，橡胶等，或不便加压力的物体切割，特别有效。超声波切割还有一个很大的优点，就是它在切割的同时，在切割部位有熔合作用。切割部位被完美地封边了，可防止被切割材料组织的松散（如纺织材料飞边）。超声波切割机的用途还可以扩展，如挖孔，铲挖，刮漆，雕刻，分条等等。

二、基本结构和特点 超声波切割机是利用波能量进行切割加工的一类设备，它最大的特点是切割不用刃口。或者说，不用传统意义上的刃口。传统的切割是利用带有锋利刃口的刀具，压向被切割材料。此压力集中在刃口处，压强就非常大，超过了被切割材料的剪切强度，材料的分子结合被拉开，就被割断了。由于材料是被强大的压强硬性拉开的，所以切割刀具刃口就应该非常锋利，材料本身还要承受比较大的压力。对软性、有弹性的材料切割效果不好，对粘性材料困难更大。 基本构成是超声波换能器、变幅杆、切割刀（工具头），驱动电源。超声波驱动电源将市电转换成高频高电压交流电流，输给超声波换能器。超声波换能器其实就相当于一个能量转换器件，它能将输入的电能转换成机械能，即超声波。其表现形式是换能器在纵向作来回伸缩运动。伸缩运动的频率等同于驱动电源供出的高频交流电流频率。变幅杆的作用一是固定整个超声波振动系统，二是将换能器的输出振幅放大。切割刀（工具头）一方面进一步放大振幅，聚焦超声波。另一方面是输出超声波，利用切割刀的类似刃口，将超声波能量集中输入到被切割材料的切割部位。该部位在巨大超声波能量的作用下，瞬间软化、熔化，强度大大下降。此时，只要施加很小的切割力，就可达到切割材料的目的。类似于常规切割，所需要的基本的构件是切刀和砧板，超声波切割机也由有两种基本结构。根据超声波施加位置的不同，我们不妨可以把它分成超声波切刀式切割机和超声波砧板式切割机。超声波切刀式切割机是直接将超声波能量加载到切刀上，切刀就变成一把带有超声波的切刀。在切割材料时，材料主要是被超声波能量软化和熔化的，切刀的刃口只是起到切缝定位、超声波能量输出、分隔材料的作用。这种切割方式适用于粗、厚、长等不方便设置砧板的材料的切割。超音波切割机适用于：如炼胶机输出的生胶分切、管子切割、冻肉、糖果、巧克力切割、印刷线路板、工业、首饰业、塑料制品加工、食品加工、印刷工业、汽车工业天然纤维分割（可分细线路）、合成纤维深挖（多层电路切断）、塑料外壳加工、薄的人造树脂括漆（适合大面积）所有型式的纸张和底胶片原产地（中国）或手持式切割机等等。 完。

切割机操作方法与注意事项

今天中国标识网小编为您总结了一篇关于切割机操作方法与注意事项的文章，供大家参考，以下是详细内容：

一、切割前准备

(一)、使用前必须认真检查设备的性能，确保各部件的完好性。

(二)、电源闸刀开关、锯片的松紧度、锯片护罩或安全挡板进行详细检查，操作台必须稳固，夜间作业时应有足够的照明亮度。

(三)、使用之前，先打开总开关，空载试转几圈，待确认安全无误后才允许启动。

(四)、操作前必须查看电源是否与电动工具上的常规额定220va电压相符，以免错接到380va的电源上。

二、切割注意事项

(一)、切割机工作时务必要全神贯注，不但要保持头脑清醒，更要理性的操作电动工具。严禁疲惫、酒后或服用兴奋剂、药物之后操作切割机。