激光切割機(jī)系統(tǒng)一般由激光發(fā)生器、數(shù)控切割機(jī)床、激光電源、光學(xué)系統(tǒng) 、冷卻系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)(硬件和軟件)等部分組成。
1、激光發(fā)生器
對(duì)于激光切割機(jī)的用途而言,除了少數(shù)場(chǎng)合采用YAG固體激光器外,絕大部分采用電-光轉(zhuǎn)換效率較高并能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由于激光切割機(jī)工作時(shí)對(duì)光束質(zhì)量要求很高,所以不是所有的激光器都能用作切割的。
2、數(shù)控切割機(jī)床
由三部分組成,即工作臺(tái)(一般為精密機(jī)床)、光束傳輸系統(tǒng)(有時(shí)稱外光路,即激光器發(fā)出的光束到達(dá)工件前整個(gè)光程內(nèi)光束的傳輸光學(xué)、機(jī)械構(gòu)件)和微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。按切割柜與工作臺(tái)相對(duì)移動(dòng)的方式,可分為以下三種類型:
(1)在切割過(guò)程中,光束(由割炬射出)與工作臺(tái)都移動(dòng),一般光束沿Y向移,工作臺(tái)在X向移。
(2)在切割過(guò)程中,只有光束(割炬)移動(dòng),工作臺(tái)不移動(dòng)。
(3)在切割過(guò)程中,只有工作臺(tái)移動(dòng),而光束(割炬)則固定不動(dòng)。
3、五軸機(jī)
工業(yè)生產(chǎn)中有時(shí)遇到需要切割三維立體構(gòu)件的問(wèn)題,而一般的二軸、三軸激光切割機(jī)只能切割二維平面工件,這就需要裝備有機(jī)械手的切割機(jī),即五軸機(jī)。
4、激光沖切機(jī)
多年來(lái),國(guó)外發(fā)展了綜合激光切割機(jī)和機(jī)械沖孔技術(shù)的激光沖切機(jī),這種機(jī)械對(duì)復(fù)雜形狀的工件用機(jī)械方法模沖出內(nèi)孔,然后用激光切割方法切出外緣和需要長(zhǎng)距離切割的線條。
工件在切割前,對(duì)其進(jìn)行激光切割的可行性以及切割過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題要預(yù)先予以考慮。比如,此類材料可否進(jìn)行激光切割?其切割的難點(diǎn)在哪里?是否需要對(duì)樣品進(jìn)行試割?如何達(dá)到切割的質(zhì)量和精度的要求?工件切割的基準(zhǔn)起始點(diǎn)放在哪里?等等。
決定激光切割機(jī)切割質(zhì)量的因素很多,激光切割的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)過(guò)程中的主要因素實(shí)施高度控制,使切割出的工件充分滿足客戶的要求,并且重復(fù)性很好。這些主要因素由切割速度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。