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三维激光加工技术的发展趋势
发布时间:2020-12-25 浏览:217 次
       虽然3D激光设备成本高,一次性投资大,但3D激光技术在中国制造业中必将发挥越来越重的作用,国内还有很多地方3D激光加工技术值得进一步研发。
       1.高精度、高速度和高灵活性
       尽管受到“热(光)加工”的限制,激光切割的精度与数控铣削等其他数控加工方法相比有一定差距,但这并不影响其他应用,可以通过改善设备性能和选择合适的工艺参数来提高其精度。在速度上,激光切割速度虽然可以达到几米甚至十几米每分钟,但在量产上不如金属冲压模具。为了提高生产效率,有必要提高机床的加工速度。但在实际正常速度运动下,如果速度过高,在加速、减速、改变运动方式时加速度会很大,可能会产生很大的惯性力。因此,为了获得高速度和减小惯性力,需要尽可能减小运动部件的质量。
       2.低成本
       激光设备之所以贵,是因为激光的价格没有错。目前国内自主研发的激光器模式很难达到基本模式,不具备三维切割的条件,大部分还是需要进口。其次,我国还没有掌握3D激光设备的核心技术(如切切割头);而且对处理App的研发不多。只有努力降低设备成本,掌握其核心技术,这项技术才能大规模应用于汽车、航天制造等领域。
       3.智能化
       在三维激光切割中,不仅要考虑激光光轴的位姿和散焦,有时还会发生工件或夹具与激光头的干涉或碰撞。现在有些App可以使机床实现半自动或全自动的干涉规避(比如Tebis的五轴激光切割模块)。对于切割路径的输入,教学是一种成熟的方法,但其缺点是费时费力,精度低。三维零件在加工前往往有特定的形状和不规则性。事实上,由于重力等因素的影响,它们的形状可能与原设计不同,所以三维零件的激光加工需要时间来实现CAD直接到CAM的步骤。
       4.高集成度
       由于单个激光设备普遍价格昂贵,功能多样化一直是激光设备的一个发展方向。目前在一般的3D激光设备中,还没有成熟的集成切割、焊接、表面处理等激光加工方法。虽然有些设备可以切割、焊接或打孔,但它会专注于其中一种加工方法,削弱其他功能。由于各种方法对设备的要求不同,其配套设施也有很大的不同。对于工厂来说,基本都是专门做专机的。“高集成毒”是一个相对的概念。不肯在一台设备上集成太多的处理方法。没中处理方法配备的器件在集成时容易相互干扰,这些器件由于特异性强,集成后更加昂贵。
       5.理论研究
       由于激光切割的复杂性,目前还没有完整的三维切割模型。激光加工需要建立激光切割工艺参数数据库和专家系统。
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