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激光加工的柔性

  激光加工本身就具有很好的柔性:

  (1) 激光器本身是一个比较大略并且易于控制的装置,倘若把它产生的光束集合成极细的光束,就可以切割;散焦一点就可以焊接;再散焦一点,就能举行热处理。

  (2) 采取激光加工,不但加工速率快,效果高,资本低,并且禁止了模具或刀具调换,收缩了生产预备时间周期。易于实现连续加工,激光光束换位时间短,进步了生产效果。可举行多种工件瓜代安置。一个工件加工时,可卸下已完成的部件,并安置待加工工件,实现并行加工,裁减安置时间,增长激光加工时间。

  (3) 激光束采取直接驱动和导向要领。激光可作旋转、歪斜、上下左右移动等活动,能加工工件的笔直面和纷乱外貌;并且直接驱动没有空程,精度高。将激光的控制和呆板人相联合,用呆板人来移动或多轴线方法方法翻转光束下的零件,可加工一些用枯燥要领加工比较困难的零件。

  (4) 采纳多级快速反响的防撞办法,光束导向装置打仗工件时,活动体系立刻停机,使体系不被破坏,禁止了腾贵的维护;碰撞后能快速而大略地收复劳动,裁减了碰撞引起的停机时间,进步了激光体系的加工效果和可靠性。

  (5) 激秃头可解放活动,如今激秃头已达5个活动轴,纵然工件在加工时保留稳固,仍可实现纷乱工件的加工,并且只要利用移动旋转劳动台,就可加工比轴行程大的零部件。激光束采取主动聚焦控制。激光体系直线轴可沿光轴或恣意轴定位,以保留光束聚焦;核心位置任何时候都准确可知,并且行程无限定。图1示出了主动聚焦控制与镜头伺服控制的比较,由图望见,镜头伺服体系中聚焦透镜与激光体系移动无关,因此核心位置无法确定。

  

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  图1 主动聚焦控制与镜头伺服控制比较

  1、柔性制造体系(FMS)

  柔性制造体系(Flexible Manufacturing System 缩写FMS)是指实用于多品种、中小量量生产的具有高柔性临时动化程度高的制造体系。柔性是FMS的最大特点,即体系内部对外部环境的合适本领。FMS自其诞生以来就呈现出强盛的生命力,它征服了枯燥的刚性主动线只实用于大量生产的范围性,表现出了对多品种、中小量量生产制造主动化的合适本领。随着社会对产品多样化、低制造资本、短制造周期要求的日趋急迫,由于微电子技能、谋划机技能、通讯技能、机器与控制配置的进步,柔性制造技能成长迅猛并日臻老练。实用证明,柔性制造技能具有如下特点:具有较高的柔性、机构性和通用性;转产快、预备时间短;备利用率高,可实现无人监视24h连续劳动;加工质量高且稳固;所需用度低;雷同产量占地面积是枯燥配置的60%。由此可见,正是由于柔性制造技能的这种高效、伶俐的特性使其成为履行伶俐制造、并行工程、精益生产和智能制造体系的根本,且应用日益广泛,已成为制造范畴的核心技能。而按范围大小FMS重要分为:柔性制造单位(FMC);柔性制造线(FML);柔性制造体系(FMS)。

  平常柔性制造体系的重要构成局部为:

  (1) 加工体系

  FMS采取的配置由待加工工件的种别决定重要有加工中央、车削中央或谋划机cnc(CNC)车、铣、磨及齿轮加工机床等,用以主动地完成多种工序的加工。

  (2) 物料体系

  用以实现工件及工装夹具的主动提供和装卸,以及完成工序间的主动传送、调运和存贮劳动,包括种种传送带、主动导引小车、财产呆板人及专用起吊运送机等。

  (3) 谋划机控制体系

  用以处理FMS的种种信息,输出控制CNC机床和物料体系等主动支配所需的信息。通常采取三级(配置级、劳动站级、单位级)散布式谋划机控制体系,此中单位级控制体系(单位控制器)是FMS的核心。

  (4) 体系软件

  用以确保FMS有效地合适中小量量多品种生产的治理、控制及优化劳动,包括计划筹划软件、生产进程分析软件、生产进程调理软件、体系治理和监控软件。

  2、激光柔性加工体系的实现

  由上述笔墨我们可以发觉激光加工与柔性制造体系有很好的相容性,把两者联合起来形成激光柔性加工体系,在相相互互互助精良的条件下肯定会收到非凡的结果并取得精良的收入。

  随着激光与质料的相互作用的进一步切磋,激光加工技能也必将广泛的应用在柔性制造体系上。

  实现激光加工的柔性体系化重要指激光加工头能伶俐机动地引导激光束到达零件的待加工位置。从激光加工机床所能加工零件的纷乱程度看,又分平面二维和空间三维激光加工,大功率激光三维加工是将来激光加工的方向的成长方向,为了实现激光加工的伶俐性,三维激光务必采取活动光学体系。大功率三维YAG激光加工体系通常采取呆板人(或呆板手)互助光导纤维举行光束传输,由呆板人挟持着激秃头完成种种活动,激光则议决光导纤维传送到激光加工头处,到达工件外貌,这种加工体系中,光束的传输和聚焦特性不受加工位置的影响。

  呆板手作为激光柔性加工体系的紧张构成局部,其活动状态的稳固性直接影响着加工质量。而对付大功率CO2激光,则是议决一组光学镜片(镜组)举行传输。这些镜组安置在多轴联动(平常是5轴联动)cnc加工机床上,激光从激光器放射出来后,议决多少反射镜,传送到激光加工头。随着加工位置的变化,加工机床发动激光加工头活动。结果使镜片之间的隔断以及激光束的行程连续产生变化,这些变化将影响激光束能量散布和聚焦特性的变化,从而影响了加工进程,如今,这两种加工体系都得到广泛应用。

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