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钣金激光切割加工維護和工藝優化的具體措施如下:
一、設備維護措施
每日開機前檢查
氣體壓力與水質:檢查激光工作氣體和切割氣體壓力,若不足需及時更換氣瓶;檢查冷卻水水位及水質,確保無雜質和氣泡,冬季溫度控制在23-26℃,夏季26-29℃。
機械部件檢查:確認X/Y/Z軸零點、限位開關及撞塊安裝螺絲無松動,各軸限位開關靈敏;檢查外光路循環水路是否泄漏,及時處理問題。
光學元件清潔:每日切割完成後,檢查聚焦鏡片有無損傷,使用實驗室級軟棉球蘸取丙酮或高純度酒精,按順時針方向從中心旋轉擦拭鏡片表面,避免直接觸摸鏡面鍍膜。
每日關機後清理
廢料與工作現場:清理切割廢料,保持工作現場整齊幹凈,設備各部分無雜物。
儲氣筒排水:打開空壓機底部儲氣筒泄水閥排水,待廢水排盡後關閉。
關機流程:按步驟關閉設備,切斷整機供電。
定期維護項目
每周維護:清理排風口雜物,確保排風效果;檢查氣路過濾器,排除積水及雜物;檢查行程開關支架及撞塊支架螺絲是否松動;清理電器櫃換氣扇濾網灰塵,保證通風良好;清理導軌防護皮腔內雜物,防止損壞導軌;檢查X/Y/Z軸導軌及絲杠潤滑油加註情況,保持運動部件潤滑。
每月維護:根據車間環境檢查反射鏡和聚焦透鏡表面汙染情況,及時清潔光學透鏡;檢查切割頭罩內部氣路部件及切割頭,使用較小氣壓或遠距離吹灰。
每季度維護:更換冷水機使用介質(蒸餾水),清理液箱內汙物,更換PP棉和樹脂罐。
每年維護:更換水箱和過濾器,確保冷卻系統正常運行。
關鍵部件專項維護
激光器維護:每日檢查冷卻水壓力(3.5-5Bar)和溫度,定期清掃激光器內部灰塵;每月檢查油路、水路、氣路有無泄漏,真空泵和羅茨泵油位,必要時添加型號為HTCL2100的油;每2000小時或半年更換真空泵油和羅茨泵油,擰緊所有螺絲確保氣密性。
機床水平調整:機床安裝後使用一段時間需重新調整水平,保證切割精度。
支撐臺更換:長期切割導致支撐臺損耗時,提前制作並更換支撐臺,避免限位報警。
二、工藝優化措施
切割參數優化
聚焦點位置:通過試驗確定最佳聚焦點位置,如0.65mm材料在板厚中心位置時切割質量最佳。
功率與速度匹配:根據材料厚度調整激光功率和切割速度,如將切割速度從3m/min提高到5m/min,匹配1200W激光功率。
氣體壓力控制:在高速切割(如5m/min)下,氣壓波動範圍控制在±0.2MPa,確保切割質量。
氣體選擇:根據材料特性選擇切割氣體,如表面帶鋅合金防銹層的高強度碳鋼(SPT83BQ)采用99.999%純氮氣切割,避免氧化結瘤。
切割路徑優化
共邊切割:將具有長邊的零件以長邊對長邊方式排列,公共邊只切割一次,減少切割長度。例如,共邊切割可使實際切割路徑縮短30%,材料利用率提高8%。
橋接連割:在零件間設置微連接(距離為激光光斑直徑),避免切割頭擡起動作,提高切割效率。
“一筆畫”共邊切割:利用歐拉圖原理,通過補加虛邊將非歐拉圖轉化為歐拉圖,實現無重復邊切割,減少打孔點數量。
“N字型”“n字型”“S字型”啟發式方法:根據零件排列順序優化切割路徑,減少空行程。
板材套料優化
自動排樣功能:利用系統自動排列零件,提高板材利用率。
減少切割間距:在保證切割質量的前提下,適當縮小零件間距離,減少余料。
非標尺寸板材:根據零件實際尺寸選用較小規格原料板材,提高材料利用率。
穿孔工藝優化
脈沖穿孔:采用高峰值功率脈沖激光使材料熔化或汽化,逐步深入形成小孔,適用於厚板切割。
快速刺穿:對於厚板大輪廓切割(如4mm以上碳鋼板),采用快速刺穿縮短時間,但需合理設置導入線長度以修正切割質量。
不刺穿工藝:適用於1mm以下薄板,直接切割無需預先打孔。