精密鈑金中的激光技術(shù)

發(fā)布日期：2021-6-29

　　 近年來(lái)出現(xiàn)的激光技術(shù)可以說(shuō)是給精密鈑金加工帶 來(lái)了又一次革命,激光切割和激光成形應(yīng)運(yùn)而生。采 用激光切割加工板料, “模具更換”等價(jià)于在 NC(數(shù) 控機(jī)床)系統(tǒng)中插入新的加工(切割或成形)程序, 所 以模具管理問(wèn)題被 NC 程序的裝卸問(wèn)題所代替。而 且 CAD/CAM 技術(shù)和現(xiàn)代激光技術(shù)相結(jié)合為尖端生 產(chǎn)技術(shù)(如 FMS)提供了新的柔性生產(chǎn)工具。激光切 割與 CAD/CAM 技術(shù)相結(jié)合, 可實(shí)現(xiàn)加工各種復(fù)雜 幾何形狀自動(dòng)化過(guò)程, 其中需要采用許多先進(jìn)技術(shù), 如產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的專(zhuān)家數(shù)據(jù)庫(kù)等�，F(xiàn)代生產(chǎn) 大都是多品種小批量生產(chǎn), 為提高生產(chǎn)率, 鈑金沖裁 應(yīng)采用成組套裁, 即在一塊板料上同時(shí)加工出多種 零件。產(chǎn)品的幾何形狀輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)后, CAD/ CAM 系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理, 自動(dòng)計(jì)算圖形的周長(zhǎng)和面 積, 并且自動(dòng)地進(jìn)行組合排樣, 然后由計(jì)算機(jī)專(zhuān)家數(shù) 據(jù)庫(kù)產(chǎn)生出生產(chǎn)過(guò)程文件, 最后進(jìn)行 NC 編程, 將生 產(chǎn)過(guò)程文件變成控制信息, 如加工參數(shù)、切割路線 等。激光切割可克服對(duì)于材料厚度和零件尺寸以及 精度要求不同時(shí)需要重新制造和更換模具的缺點(diǎn)。 現(xiàn)代鈑金加工多采用沖床與激光切割相結(jié)合的組合 式加工中心。

　　激光成形技術(shù)是一種新型精密鈑金成形工藝, 是通 過(guò)激光束對(duì)工件進(jìn)行局部加熱, 而后用水或氣體急 劇冷卻, 從而成形零件。激光成形技術(shù)不需要夾具、 模具和外力, 因而大大降低了成本,縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備 周期。通過(guò)對(duì)激光束加熱和冷卻的精密控制, 可以 有效地控制材料變形。采用激光成形技術(shù), 可以彎 曲板材、成形錐體和球體形狀; 并可以在管子的特定 區(qū)域作凸緣、膨脹或收縮。激光成形技術(shù)尤其適合 于傳統(tǒng)方法難以或不可能成形的硬質(zhì)材料和脆性材 料成形。

　　激光成形工藝由兩步組成: ①激光束沿材 料表面移動(dòng); ② 材料受熱區(qū)進(jìn)行適合的快速冷卻。 這兩步工序——加熱和冷卻產(chǎn)生局部、瞬時(shí)、立體的 應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng), 使材料發(fā)生變形。零件的形狀 (材料的變形方式和變形程 度)可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制。由于材料局部溫度的 驟增是短時(shí)間的, 所以工件的材料性能不受影響, 材 料強(qiáng)度通常不會(huì)降低, 有時(shí)還能增大。