[發明專利]一種對于轉角的激光切割方法

有效

• 申請號: 200910104914.1
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101474724A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 高云峰;向水平
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種激光切割方法，特別適用于大功率激光切割機床 進行厚板不銹鋼材的激光切割中。

【背景技術】

激光切割機床切割厚板(3MM以上)不銹鋼板材時，在切割路徑的 輪廓轉角處有難以順利切割、切割不透、反渣等現象，這些不良現象 會導致聚焦鏡片容易受到濺渣損傷、加工件報廢，造成機床的加工廢 品率升高、材料成本增加、損耗件(聚焦鏡片)維護成本增加。

激光切割機床切割不銹鋼板的過程是：利用高功率密度的激光束 照射金屬板材，使被照射處金屬材料迅即熔化、汽化、燒蝕，同時借 助與激光束同軸的高速輔助氮氣流吹除熔融金屬，形成切口，隨著激 光切割頭的移動，從而在金屬板材沿機床切割軌跡形成一條細細的切 縫。如果激光切割過程中，用來吹除熔融金屬的高速輔助氮氣氣流受 到干擾，熔融金屬將無法完全被吹除，繼而造成切割不透、反渣等現 象。聚焦鏡片也極易受到切割反渣的污染，大大降低切割聚焦鏡片的 使用壽命，使得聚焦鏡片損耗率明顯地增加。

由于在切割路徑的輪廓轉角處，運動的軌跡快速轉向，容易造 成快速轉向的高速氣流產生紊亂和滯后，導致吹除切縫里的熔融物的 高速氣流不足，造成激光切割不透、反渣等現象。因而激光切割高速 輔助氮氣氣流最容易受到干擾的地方，因此，容易產生激光切割不透、 反渣等現象的地方，往往就在切割路徑的輪廓轉角處。

以往的激光切割機床在面對這種情況的處理方法有兩種：一是 加大切割噴嘴，使切割用的高速輔助氮氣氣流量增加，即使轉角高速 氣流有一定程度的損失，但是用來吹除熔融金屬的氣流足夠了，但是 氮氣消耗量增加。二是降低切割速度，切割速度降低后，真實需要吹 除熔融金屬的高速輔助氮氣氣流量也降低了，這樣一來即使轉角高速 氣流有一定程度的擾動和損失，但是用來吹除熔融金屬的氣流仍然足 夠，但是加工效率降低。

【發明內容】

本發明在于提供一種對于轉角的激光切割方式，本方法是在輪廓 轉角獲得較低的切割速度，順利通過切割路徑的輪廓轉角后，逐步提 高切割速度倍率直至正常的切割速度，從而保證順利進行切割，具有 較高的加工效率。

本發明所采用的技術方案是：一種對于轉角的激光切割方法，轉 角處包括如下設定的步驟：a：在切割路徑的輪廓轉角處，控制系統根 據切割輪廓形狀，進行輪廓轉角角度判斷；b：將切割機床置為運動暫 停延時狀態，并預設轉角處最低速度倍率；c：暫停延時結束，控制系 統啟動轉角速率控制功能指令，逐步增加機床運動的速度倍率，直至 恢復到100％；d：結束轉角控制指令，切割恢復到正常切割狀態。

其中，整個切割過程包括如下步驟：第一步：設定坐標系及 切割起始點；第二步：選定穿孔條件并穿孔；第三步：選定切割條件 并切割；第四步：按上述轉角處設定的的程序沿切割路徑輪廓操作切 割頭或工作臺運動；第五步：切割完成。

其中，所述步驟d中的，切割機床接觸轉角處2mm的距離時，機 床切割恢復到正常的切割狀態。

本發明通過控制CNC控制系統的速度倍率，使得機床在切割路徑 的輪廓轉角處，自動地降低速度倍率，在切割路徑的輪廓轉角段獲得 較低的切割速度，順利通過切割路徑的輪廓轉角后，逐步提升切割速 度倍率直至正常的切割速度。

這樣，既可以保證在切割路徑的輪廓轉角段降低切割速度順利進 行切割，不需要增加切割輔助用的高速氮氣流量，又可以保證在切割 路徑其他段以正常的速度切割，具有較高的加工效率。并且，通過改 進控制的加工機床，大大減少了激光切割過程中的切不透、反渣等現 象，很好地保護了聚焦鏡片免受切割反渣的污染，提高了聚焦鏡片的 使用壽命，降低了聚焦鏡片的損耗率。

【附圖說明】

圖1為本發明的轉角輪廓的示意圖；

圖2為本發明的轉角處低速段的示意圖；

圖3為本發明的轉角處低速度的又一示意圖；

圖4為本發明的切割流程示意圖。

【具體實施方式】

下面通過具體的實施例并結合附圖對本發明作進一步詳細的描 述。

如圖1，本發明對于轉角的激光切割方法，適用于大功率激光切 割機床進行厚板不銹鋼材(3MM以上)的激光切割中。

如圖2至圖4，在軌跡轉角處對切割的速度倍率進行如下的過程 控制(如圖4)，其步驟如下：