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      三維激光加工技術的發展趨勢
      發布時間:2020-12-25 瀏覽:271 次
             雖然3D激光設備成本高,一次性投資大,但3D激光技術在中國制造業中必將發揮越來越重的作用,國內還有很多地方3D激光加工技術值得進一步研發。
             1.高精度、高速度和高靈活性
             盡管受到“熱(光)加工”的限制,激光切割的精度與數控銑削等其他數控加工方法相比有一定差距,但這并不影響其他應用,可以通過改善設備性能和選擇合適的工藝參數來提高其精度。在速度上,激光切割速度雖然可以達到幾米甚至十幾米每分鐘,但在量產上不如金屬沖壓模具。為了提高生產效率,有必要提高機床的加工速度。但在實際正常速度運動下,如果速度過高,在加速、減速、改變運動方式時加速度會很大,可能會產生很大的慣性力。因此,為了獲得高速度和減小慣性力,需要盡可能減小運動部件的質量。
             2.低成本
             激光設備之所以貴,是因為激光的價格沒有錯。目前國內自主研發的激光器模式很難達到基本模式,不具備三維切割的條件,大部分還是需要進口。其次,我國還沒有掌握3D激光設備的核心技術(如切切割頭);而且對處理軟件的研發不多。只有努力降低設備成本,掌握其核心技術,這項技術才能大規模應用于汽車、航天制造等領域。
             3.智能化
             在三維激光切割中,不僅要考慮激光光軸的位姿和散焦,有時還會發生工件或夾具與激光頭的干涉或碰撞。現在有些軟件可以使機床實現半自動或全自動的干涉規避(比如Tebis的五軸激光切割模塊)。對于切割路徑的輸入,教學是一種成熟的方法,但其缺點是費時費力,精度低。三維零件在加工前往往有特定的形狀和不規則性。事實上,由于重力等因素的影響,它們的形狀可能與原設計不同,所以三維零件的激光加工需要時間來實現CAD直接到CAM的步驟。
             4.高集成度
             由于單個激光設備普遍價格昂貴,功能多樣化一直是激光設備的一個發展方向。目前在一般的3D激光設備中,還沒有成熟的集成切割、焊接、表面處理等激光加工方法。雖然有些設備可以切割、焊接或打孔,但它會專注于其中一種加工方法,削弱其他功能。由于各種方法對設備的要求不同,其配套設施也有很大的不同。對于工廠來說,基本都是專門做專機的。“高集成毒”是一個相對的概念。不肯在一臺設備上集成太多的處理方法。沒中處理方法配備的器件在集成時容易相互干擾,這些器件由于特異性強,集成后更加昂貴。
             5.理論研究
             由于激光切割的復雜性,目前還沒有完整的三維切割模型。激光加工需要建立激光切割工藝參數數據庫和專家系統。
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