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　　激光切割機(jī)的組成部分及工作原理

　　激光切割機(jī)由激光發(fā)射器、切割頭、光束傳輸組件、機(jī)床工作臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)(硬件、軟件)、冷卻器、保護(hù)氣瓶、除塵機(jī)、空氣干燥機(jī)等部件組成。

　　一、激光發(fā)生器

　　激光發(fā)生器產(chǎn)生激光光源的裝置。對(duì)于激光切割的用途而言，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。由于激光切割對(duì)光束質(zhì)量要求很高，因此并不是所有的激光器都能用作切割的。

　　二、切割頭

　　主要包括噴嘴、聚焦透鏡和聚焦跟蹤系統(tǒng)等零件。

　　切割頭驅(qū)動(dòng)裝置用于按照程序驅(qū)動(dòng)切割頭沿Z軸方向運(yùn)動(dòng)，由伺服電機(jī)和絲桿或齒輪等傳動(dòng)件組成。

　　(1)噴嘴

　　噴嘴的形式主要有三種：平行式、收斂式和錐形式。

　　(2)聚焦透鏡

　　利用激光束的能量進(jìn)行切割,必須把激光器射出的原始光束經(jīng)過透鏡聚焦,才能形成高能量密度的光斑。

　　中長(zhǎng)焦透鏡適合于厚板切割,并對(duì)跟蹤系統(tǒng)的間距穩(wěn)定度要求較低。短焦透鏡只適合于D3以下的薄板切割,短焦對(duì)跟蹤系統(tǒng)的間距穩(wěn)定性有較嚴(yán)格的要求,但它對(duì)激光的輸出功率要求可大大降低。

　　(3)跟蹤系統(tǒng)

　　激光切割機(jī)聚焦跟蹤系統(tǒng)一般是由聚焦切割頭和跟蹤傳感器系統(tǒng)組成。切割頭包括導(dǎo)光聚焦、水冷、吹氣以及機(jī)械調(diào)整部分組成。

　　傳感器是由傳感元件和放大控制部分組成。根據(jù)傳感元件的不同跟蹤系統(tǒng)也*不同，在此，主要有兩種形式的跟蹤系統(tǒng)，一種是電容式傳感器跟蹤系統(tǒng),又稱非接觸式跟蹤系統(tǒng)。另一種是電感式傳感器跟蹤系統(tǒng),又稱接觸式跟蹤系統(tǒng)。

　　三、光束傳輸組件

　　外光路：折射反射鏡，用于將激光導(dǎo)向所需要的方向。為使光束通路不發(fā)生故障，所有反射鏡都要保護(hù)罩加以保護(hù)，并通入潔凈的正壓保護(hù)氣體以保護(hù)鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會(huì)將一無發(fā)散角的光束聚焦成無限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。7.5英寸透鏡僅用于>12mm厚材。

　　四、機(jī)床工作臺(tái)

　　機(jī)床主機(jī)部分：激光切割機(jī)機(jī)床部分，實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部分，包括切割工作平臺(tái)。

　　五、數(shù)控系統(tǒng)

　　數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)床實(shí)現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也控制激光器的輸出功率。

　　六、冷卻系統(tǒng)

　　冷水機(jī)組：用于冷卻激光發(fā)生器。激光器是利用電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置，如CO2氣體激光器的轉(zhuǎn)換率一般為20%，剩余的能量就變換成熱量。冷卻水把多余的熱量帶走以保持激光發(fā)生器的正常工作。冷水機(jī)組還對(duì)機(jī)床外光路反射鏡和聚焦鏡進(jìn)行冷卻，以保證穩(wěn)定的光束傳輸質(zhì)量，并有效防止鏡片溫度過高而導(dǎo)致變形或炸裂。

　　七、氣瓶

　　氣瓶包括激光切割機(jī)工作介質(zhì)氣瓶和輔助氣瓶，用于補(bǔ)充激光震蕩的工業(yè)氣體和供給切割頭用輔助氣體。

　　八、除塵系統(tǒng)

　　抽出加工時(shí)產(chǎn)生的煙塵和粉塵，并進(jìn)行過濾處理，使廢氣排放符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

　　九、空氣冷卻干燥機(jī)、過濾器

　　用于向激光發(fā)生器和光束通路供給潔凈的干燥空氣，以保持通路和反射鏡的正常工作。

　　因此，激光切割機(jī)光、機(jī)、電一體化的綜合技術(shù)設(shè)備。激光束的參數(shù)、機(jī)器與數(shù)控系統(tǒng)的性能和精度，都是能直接影響激光切割的效率和質(zhì)量的重要因素，尤其是對(duì)于切割精度較高或厚度較大的零件。