激光辅助切屑控制技术应用

根据密执安州普利茅斯的AmeriChipInternational,Inc.总裁MarkWalther介绍,激光辅助切屑控制技术可以降低加工成本高达60%。这种新技术完全消除了长的、带状切屑的形成,而长的、带状切屑,在加工过程中会产生许多问题。

激光辅助切屑控制装置能减少加工时间高达70%

通常人们都说,如果你能出切屑,你就能赚钱。但是,产生切屑与产生切屑情况不同。理想的情况,切屑最好较小,而且易于控制。但是,如果产生很长的带状切屑,并形成鸟巢状,对于操作者来说,是很可怕的事。带状切屑挂在主轴上、刀片上、夹具、量具上,会导致自动测量和上、下料装置不能使用。缠绕在刀具或零件周围的长切屑,在零件表面会造成擦伤,并且缩短刀具的寿命,因为长切屑不能像小切屑那样很快地从工件周围排除热量。

防止形成长切屑的最通常的技术是使用带有断屑功能的刀片。AmeriChipInternational , Inc.公司总裁Walther说:“当你使用断屑器来控制切屑时,你通常都会使用比较小的进给率和切削深度。如果你使用我们的系统,既可提高进给率和切削深度。又可在一个工序中切掉所有的切屑,表面光洁度好,而不需要使用断屑器来进行许多个慢的加工工序。”

AmeriChip公司的激光辅助切屑控制系统是一个独立的装置,它用激光束在材料的表面划出一条很窄的槽,以便在加工时产生小的切屑,而不会产生长的带状切屑。划出的线,实质上消除了有关切屑的所有问题。

AmeriChip公司的系统,用激光在零件表面划出切屑控制槽

激光束聚焦在材料上,当激光束的能量熔解和汽化金属时,一股喷出的压缩空气,把熔化的金属吹出划槽。激光能量低和高速,产生浅的划槽；而较高的能量和较低的速度,可产生较深的划槽。

Walther还说:“我们用准备好的、可提供使用的零件,但你们不能只用一个激光器照我们这样做。我们巳经投资了将近900万美元,用于开发这个过程,并使它成为专利,确实保证它的可重复性,它总可以调到不断变化的尺寸而永远不会产生过深的划槽。”

AmeriChip公司的系统,用激光在零件表面划出切屑控制槽

这种工艺过程使用一个机械手,并通过纤维光缆的导线束发出聚焦的激光。这激光头通过脉冲Nd:YAG或超模CWNd:YAG激光器提供能源。当激光器的电源上升到预调的参数时,机械手移到第一个划线位置的起点。一个电容式高度信号传感聚焦头移动到位,同轴煤气电磁阀打开。接着,当机械手开始移动划槽时,激光器的快门打开。

在划槽过程中,电容式传感器保持系统聚焦。零件几何形状或材料厚度的任何变化,都通过电容传感器测量,聚焦头系统可连续调整划槽的深度。划槽通常按0.010英寸为一档而变化。这样可以为刀具的间断切削,创造一个很短的时间和距离,但足以保证只产生小的切屑。

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