三維激光切割機(jī)在金屬加工中的優(yōu)勢分析

我國對二維激光切割技術(shù)的研究較早，但由于種種原因，三維切割技術(shù)無論理論研究還是實(shí)際應(yīng)用，都遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家，亟需走從國外引進(jìn)技術(shù)和自主研發(fā)相結(jié)合之道路來改變這一現(xiàn)狀。

1979年問世的三維激光切割機(jī)，只能進(jìn)行汽車內(nèi)飾件的切割，而無法加工金屬?zèng)_壓件。1982年，Prima工業(yè)公司創(chuàng)造性地將電容式傳感器集成到三維激光切割設(shè)備中，使機(jī)床可以自動(dòng)適應(yīng)沖壓件彈性變形造成的誤差，從而使三維激光切割技術(shù)真正成為汽車車身加工的一種新的精密、靈活的加工手段，廣泛應(yīng)用于汽車、航天航空工業(yè)、工程機(jī)械、模具、健身器材、鈑金加工等制造領(lǐng)域。

三維激光切割最大的特點(diǎn)就是柔性高，尤其適合小批量的三維鈑金材料的切割。

三維激光切割的優(yōu)勢還包括柔性化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。針對各種復(fù)雜的、特殊的加工要求，特殊材料工件，以及臨時(shí)的加工需求變動(dòng)，可例如曲面，修邊和孔等的變化更改，激光切割機(jī)可以靈活應(yīng)對。

其高柔性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

1)對材料的適應(yīng)性強(qiáng)，激光切割機(jī)通過數(shù)控程序基本上可以切割任意板材；

2)加工路徑由程序控制，如果加工對象發(fā)生變化，只須修改程序即可。這一點(diǎn)在零件修邊、切孔時(shí)體現(xiàn)得尤為明顯，因?yàn)樾捱吥?、沖孔模對于其他不同零件的加工無能為力，而且模具的成本高，所以目前三維激光切割有取代修邊模、沖孔模的趨勢。一般來說三維機(jī)械加工的夾具設(shè)計(jì)及其使用比較復(fù)雜，但激光加工時(shí)對被加工板材不施加機(jī)械加工力，這使得夾具制作變得很簡單。此外，一臺(tái)激光設(shè)備如果配套不同的硬件和軟件，就可以實(shí)現(xiàn)多種功能?？傊?，在實(shí)際生產(chǎn)中，三維激光切割在提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省原材料等方面優(yōu)勢明顯。因此，盡管設(shè)備成本高、一次性投資大，國內(nèi)還是有很多汽車、飛機(jī)生產(chǎn)廠家購進(jìn)了三維激光加工機(jī)，部分高校也購進(jìn)了相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行科研，三維激光技術(shù)勢必在我國制造業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。

與傳統(tǒng)的板材切割方法相比，激光切割具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：

(1)切割精度高、質(zhì)量好，切口寬度小，熱影響區(qū)小，切口光潔；

(2)切割速度快，加工效率高；

(3)激光加工是一種非接觸式加工，沒有機(jī)械加工力，不變形，也不存在噪音、油污、加工屑等污染問題，是一種綠色加工；

(4)材料適應(yīng)性高，幾乎可以切割任何金屬和非金屬材料。

三維激光切割比二維切割有著更高的柔性，更智能化，不僅能夠切割二維板材，對于復(fù)雜的三維零件，理淪上講，只要厚度合適，都可以采用激光切割。

激光切割應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是汽車車身設(shè)計(jì)及制造，主要用來開發(fā)新車型、在線切割、變形車生產(chǎn)，例如切割樣車零件，車身覆蓋件的切孔、修邊，切割方向盤孔、車身擋風(fēng)板、車頂蓋支架孔、安全氣囊部件、液壓成型部件等。BMW、奔馳、Fiat、Volvo、大眾、日產(chǎn)等公司都擁有用于車身加工的五軸激光加工機(jī)。三維激光切割在車身裝配后的加工也十分有用，例如開行李架同定孔、頂蓋滑軌孔、天線安裝孔、修改車輪擋泥板形狀等。在航天航空中，該技術(shù)主要用來對已成形的不銹鋼、英科乃爾(Inconel)合金、鈦和鋁材的飛機(jī)零件進(jìn)行打孔、切割和修整。

三維激光切割機(jī)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車輪船、機(jī)械制造、電梯制造、廣告制作、家用電器制造、醫(yī)療器械、五金、裝飾、金屬對外加工服務(wù)等各種制造行業(yè)。

鴻鐳激光三維激光切割機(jī)廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車輪船、機(jī)械制造、電梯制造、廣告制作、家用電器制造、醫(yī)療器械、五金裝飾、健身器材、金屬對外加工服務(wù)等各種制造行業(yè)，尤其在汽車零部件加工中有著其他切割機(jī)無法匹敵的優(yōu)勢，如汽車車身設(shè)計(jì)與制造，大大降低模具開發(fā)的投資風(fēng)險(xiǎn)，主要用來開發(fā)新車型、在線切割、變形車生產(chǎn)，例如切割樣車零件，車身覆蓋件的切孔、修邊，切割方向盤孔、車身擋風(fēng)板、車頂蓋支架孔、安全氣囊部件、液壓成型部件等。因此，盡管設(shè)備成本高、一次性投資大，目前國內(nèi)已經(jīng)有很多汽車、摩托車零部件生產(chǎn)廠家過高校購進(jìn)了鴻鐳激光三維激光切割機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)加工和科研教學(xué)。三維激光技術(shù)勢必在我國制造業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用。