Tushen Yanke Laser da Tsarin Sarrafa Shi —Kayan Aikin Yanke Laser

II. Tsarin Kayan Aikin Yanke Laser

2.1 Sassan Aiki da Ka'idar Aiki ta Injin Yanke Laser

Injin yanke laser ya ƙunshi na'urar fitar da laser, kan yankewa, haɗakar watsa haske, teburin aiki na kayan aikin injin, tsarin sarrafa lambobi (NC), kwamfuta (kayan aiki da software), na'urar sanyaya iska, silinda mai kariya, mai tattara ƙura, da na'urar busar da iska.

Janareta na Laser

Injin samar da hasken laser na'ura ce da ke samar da tushen hasken laser. Don aikace-aikacen yanke laser, yawancin injuna suna amfani da na'urorin laser na gas na CO₂ waɗanda ke da ingantaccen juyi na lantarki da kuma ƙarfin fitarwa mai yawa, sai dai wasu lokuta kaɗan inda ake amfani da na'urorin laser na YAG masu ƙarfi. Ba duk na'urorin laser ba ne suka dace da yankewa, saboda yanke laser yana buƙatar tsauraran buƙatu kan ingancin hasken.
Yanke Kan

Ya ƙunshi sassa kamar bututun ƙarfe, ruwan tabarau mai mayar da hankali, da tsarin bin diddigin mayar da hankali.

Ana amfani da na'urar sarrafa kan yanke don tuƙa kan yanke don motsawa tare da axis na Z bisa ga shirye-shiryen da aka riga aka tsara. Ya ƙunshi injin servo da sassan watsawa kamar sukurori ko giyar gubar.

(1) Bututun Hannu: Akwai manyan nau'ikan bututu guda uku: nau'in layi ɗaya, nau'in haɗuwa, da nau'in mazugi.

(2) Ruwan tabarau mai mayar da hankali: Domin yin yankewa ta amfani da ƙarfin hasken laser, dole ne a mayar da hasken da laser ke fitarwa ta hanyar ruwan tabarau don samar da haske mai yawan kuzari. Ruwan tabarau masu matsakaicin tsayi da tsayi sun dace da yanke farantin mai kauri kuma suna da ƙarancin buƙatu don kwanciyar hankali na tsarin bin diddigi. Ruwan tabarau masu tsayin tsayi sun dace ne kawai don yanke faranti masu siriri ƙasa da 3 mm; suna da tsauraran buƙatu don kwanciyar hankali na tsarin bin diddigi amma suna iya rage ƙarfin fitarwa na laser da ake buƙata sosai.

(3) Tsarin Bin-sawu: Tsarin bin-sawu na injin yanke laser gabaɗaya ya ƙunshi kan yanke mai da hankali da tsarin firikwensin bin-sawu. Kan yanke yana haɗa ayyukan jagora da mayar da hankali kan haske, sanyaya ruwa, hura iskar gas, da daidaitawar inji.

Na'urar firikwensin ta ƙunshi abubuwan ji da kuma na'urar sarrafa ƙara girma. Tsarin bin diddigi ya bambanta gaba ɗaya dangane da nau'in abubuwan ji. Akwai manyan nau'ikan guda biyu da ake da su: ɗaya ita ce tsarin bin diddigin na'urar firikwensin capacitive, wanda kuma aka sani da tsarin bin diddigin mara taɓawa; ɗayan kuma ita ce tsarin bin diddigin na'urar firikwensin inductive, wanda kuma ake kira tsarin bin diddigin hulɗa.
Taro na Watsa Hasken Haske

Hanya ta gani ta waje: Ana amfani da madubai masu haske don jagorantar hasken laser zuwa alkiblar da ake so. Don hana matsala a hanyar hasken, duk madubai masu haske suna da kariya ta garkuwa, kuma ana shigar da iskar gas mai tsafta don kare madubai daga gurɓatawa. Gilashin haske mai aiki mai kyau zai iya mayar da hasken da ba ya juyawa zuwa wani ƙaramin wuri mara iyaka. Gilashin haske mai tsawon inci 5.0 ana amfani da shi akai-akai, yayin da ruwan tabarau mai inci 7.5 ana amfani da shi ne kawai don yanke kayan da suka fi kauri fiye da mm 12.
Teburin Aiki na Kayan Aikin Inji

Babban Jikin Inji: Sashen kayan aikin injin naInjin yanke lasershine ɓangaren injiniya wanda ke fahimtar motsi na gatari na X, Y, da Z, gami da dandamalin aikin yankewa.
Tsarin Kula da Lambobi

Tsarin NC yana sarrafa kayan aikin injin don cimma motsi na X, Y, da Z-axis kuma yana daidaita ƙarfin fitarwa na laser a lokaci guda.
Tsarin Sanyaya

Na'urar Sanyaya Wuta: Ana amfani da ita don sanyaya janareta ta laser. Laser na'ura ce da ke mayar da makamashin lantarki zuwa makamashin haske. Misali, ingancin juyawar laser gas na CO₂ gabaɗaya kashi 20% ne, yayin da sauran makamashin ya koma zafi. Ruwan sanyaya yana cire zafi mai yawa don kiyaye aikin janareta ta laser na yau da kullun. Na'urar sanyaya kuma tana sanyaya madubai na hanyar gani ta waje da ruwan tabarau na kayan aikin injin, yana tabbatar da ingancin watsa haske mai kyau da kuma hana lalacewar ruwan tabarau ko fashewa saboda yawan zafi.
Silinda na Gas

Silinda na gas sun haɗa da silinda masu aiki matsakaici da silinda na gas masu taimako don injin yanke laser, waɗanda ake amfani da su don ƙara iskar gas na masana'antu don juyawar laser da kuma samar da iskar gas masu taimako ga kan yanke.
Tsarin Cire Kura

Yana fitar da hayaki da ƙura da ake samu yayin sarrafawa kuma yana gudanar da aikin tacewa don tabbatar da cewa hayakin da ke fitarwa ya cika ƙa'idodin kariyar muhalli.
Na'urar busar da iska da matattara

Yana samar da iska mai tsabta da bushewa ga janareta na laser da hanyar katako, yana kiyaye aikin hanyar katako da madubai masu haske na yau da kullun.

2.2 Tocin Yankan don Yanke Laser

An nuna zane-zanen tsarin tocilar yankewa don yanke laser a ƙasa. Ya ƙunshi galibin jikin tocilar, ruwan tabarau mai mayar da hankali, madubi mai haske, da bututun iskar gas mai taimako. A lokacin yanke laser, tocilar yankewa dole ne ta cika waɗannan buƙatu:

① Totar za ta iya fitar da isasshen iskar gas.

② Alkiblar fitar da iskar gas a cikin wutar lantarki dole ne ta kasance tare da ma'aunin gani na madubin mai haske.

③ Ana iya daidaita tsawon hasken wutar cikin sauƙi.

④ A lokacin yankewa, tururin ƙarfe da kuma feshewar ƙarfe daga ƙarfen da aka yanke ba za su lalata madubin mai haske ba.

Ana daidaita motsin wutar yankewa ta hanyar tsarin motsi na NC. Akwai yanayi uku na motsi tsakanin wutar yankewa da kayan aikin:

① Tokar tana tsayawa a tsaye yayin da kayan aikin ke motsawa ta cikin teburin aiki - galibi ya dace da ƙananan kayan aikin.

② Kayan aikin yana nan a tsaye yayin da tocilan ke motsawa.

③ Tokar da teburin aiki suna motsawa a lokaci guda.

2.2.1 Kan Yanka

Kan yanke laser yana nan a ƙarshen tsarin watsa hasken wutar lantarki, wanda ya ƙunshi ruwan tabarau mai mayar da hankali da bututun yankewa.

Gilashin da aka mayar da hankali galibi ana rarraba su ta hanyar tsawon mai da hankali. Yawancin kayan aikin yanke laser suna da kawuna da yawa masu tsayin mai da hankali daban-daban. Idan aka yi la'akari da yanke laser na CO₂ a matsayin misali, tsawon mai da hankali na yau da kullun shine 127 mm (inci 5) da 190 mm (inci 7.5). Gilashin dogon mai da hankali yana samar da ƙaramin wurin mai da hankali da kuma zurfin mai da hankali, wanda ke taimakawa wajen rage faɗin kerf da cimma ƙananan yankewa. Gilashin dogon mai da hankali yana samar da babban wurin mai da hankali da kuma zurfin mai da hankali. Idan aka kwatanta da gajerun ruwan tabarau na tsawon mai da hankali, dogon ruwan tabarau na tsawon mai da hankali na iya samar da hasken da aka mayar da hankali tare da ƙarfin laser wanda ya isa don sarrafa kayan kusa da wurin mai da hankali. Saboda haka, galibi ana amfani da gilashin gajerun tsawon mai da hankali don yanke faranti masu siriri daidai, yayin da ake buƙatar ruwan tabarau na tsawon mai da hankali don kayan da suka fi kauri don samun isasshen zurfin mai da hankali, wanda ke tabbatar da ƙarancin bambanci a diamita da isasshen ƙarfin mai da hankali a cikin kewayon kauri na yankewa.

Ana amfani da ruwan tabarau masu mayar da hankali don mayar da hankali kan abin da ya faru na hasken laser mai layi ɗaya a cikin tocilar yankewa, wanda ke kaiwa ga ƙaramin girman tabo da kuma ƙarfin da ya fi girma. An yi ruwan tabarau ne da kayan da za su iya watsa tsawon hasken laser. Ana amfani da gilashin gani sosai don hasken laser mai ƙarfi, yayin da ake amfani da kayan kamar ZnSe, GaAs, da Ge don hasken laser na CO₂ (tunda gilashin yau da kullun ba ya bayyana ga hasken laser na CO₂), wanda ZnSe shine mafi yawan amfani.

Don yanke laser, rage diamita na focal spot yana da kyau don ƙara yawan ƙarfi da kuma ba da damar yankewa mai sauri. Duk da haka, gajeren tsawon focal na ruwan tabarau yana haifar da ƙaramin zurfin focal, wanda ke sa ya yi wuya a sami saman yankewa mai lanƙwasa yayin yanke faranti masu kauri. Bugu da ƙari, gajeren tsawon focal yana rage nisan da ke tsakanin ruwan tabarau da kayan aikin, yana ƙara haɗarin gurɓatar ruwan tabarau ta hanyar feshewar narke yayin yankewa kuma yana shafar aiki na yau da kullun. Saboda haka, ya kamata a ƙayyade tsawon focal da ya dace gaba ɗaya bisa ga abubuwan kamar kauri yankewa da buƙatun ingancin yankewa.

2.2.2 Madubin Mai Hankali

Aikin madubin mai haske shine canza alkiblar hasken da ke fitowa daga laser. Ga fitilun da ke fitowa daga laser mai ƙarfi, ana iya amfani da madubin mai haske da aka yi da gilashin gani. Sabanin haka, madubin mai haske a cikin na'urorin yanke laser na gas na CO₂ yawanci ana yin su ne da tagulla ko ƙarfe masu haske sosai. Don hana lalacewa da zafi fiye da kima daga hasken laser yayin aiki, madubin mai haske yawanci ana sanyaya su da ruwa.

2.2.3 Bututun Hannu

Ana amfani da bututun fesa iskar gas mai taimako zuwa yankin yankewa, kuma tsarinsa yana da tasiri kan inganci da inganci na yankewa. Hoto na 4.11 ya nuna siffofi na gama gari don yanke laser; siffofi na bututun fesawa sun haɗa da nau'ikan silinda, mazugi, da nau'ikan masu juyawa.

Zaɓar bututun ƙarfe gabaɗaya ana tantance shi ta hanyar gwaje-gwaje bisa ga kayan aiki da kauri na kayan aikin, da kuma matsin iskar gas mai taimako. Yanke Laser yawanci yana ɗaukar bututun ƙarfe mai haɗin gwiwa (inda kwararar iskar gas take tare da axis na gani). Idan kwararar iskar gas da hasken laser ba su da haɗin gwiwa, akwai yiwuwar fesawa mai yawa yayin yankewa. Ya kamata bangon ciki na bututun ƙarfe ya kasance mai santsi don tabbatar da kwararar iskar gas ba tare da wani cikas ba kuma a guji hayaniyar da ka iya shafar ingancin kerf. Don tabbatar da kwanciyar hankali na yankewa, ya kamata a rage nisan da ke tsakanin fuskar ƙarshen bututun ƙarfe da saman kayan aikin, yawanci daga 0.5 mm zuwa 2.0 mm. Diamita na bututun ƙarfe dole ne ya ba da damar katakon laser ya ratsa ta cikin santsi, yana hana katakon taɓa bangon ciki na bututun ƙarfe. Ƙaramin diamita na bututun ƙarfe, yana da wahalar haɗuwa da katakon ƙarfe. Ga matsin iskar gas mai taimako, akwai mafi kyawun kewayon diamita na bututun ƙarfe. Ƙaramin rami ko babban rami zai hana cire samfuran narkewa daga kerf kuma yana shafar saurin yankewa.

An nuna tasirin diamita na bututun bututu kan saurin yankewa a ƙarƙashin ƙarfin laser mai ɗorewa da matsin iskar gas mai taimako a cikin Hotuna na 4.12 da 4.13. Ana iya ganin cewa akwai diamita mafi kyau na bututun bututu wanda ke cimma matsakaicin saurin yankewa. Wannan ƙimar mafi kyau tana da kusan 1.5 mm ba tare da la'akari da ko an yi amfani da iskar oxygen ko argon a matsayin iskar gas mai taimako ba.

Gwaje-gwaje kan yanke ƙarfe masu tauri ta hanyar laser (waɗanda suke da wahalar yankewa) sun nuna cewa mafi kyawun diamita na bututun bututu yana kusa da sakamakon da ke sama, kamar yadda aka nuna a Hoto na 4.14. Diamita na bututun ...

2.3 Sigogi na Kayan Aikin Yanke Laser

2.3.1 Kayan Aikin Yanka Masu Mota Mai Mota

A cikin kayan aikin yankewa da tocila ke amfani da su, ana sanya tocilar yankewa a kan wani abu mai motsi kuma yana motsawa a kwance tare da gantry beam (Y-axis). Gantry yana tura tocilar don motsawa tare da X-axis, yayin da aikin ke kan teburin aiki. Tunda an shirya laser da tocilar yankewa daban-daban, halayen watsa laser, daidaitawa tare da alkiblar duba tocila, da kwanciyar hankali na madubai masu haske duk suna shafar lokacin yankewa.

Kayan aikin yankewa da ke amfani da tocila na iya sarrafa manyan kayan aiki. Yana da ƙaramin yanki na bene don yankin samar da yankewa kuma ana iya haɗa shi cikin sauƙi tare da wasu kayan aiki don samar da layin samarwa. Duk da haka, daidaiton wurin sa shine ±0.04 mm kawai.

An nuna tsarin da aka saba amfani da shi na kayan aikin yankewa da ke tuƙi a cikin Hoto na 4.19. An ɗauki injin yanke laser mai ci gaba da CO₂, tare da nisan daga laser zuwa fitilar yankewa ya zama mita 18. Domin tabbatar da cewa canjin diamita na katako akan wannan nisan watsawa bai tsoma baki ga ayyukan yankewa ba, dole ne a tsara haɗin madubin oscillator a hankali.

Babban sigogin fasaha na kayan aikin yankewa da aka kunna da tocila sune kamar haka:

Ƙarfin Fitar da Laser: 1.5 kW (yanayi ɗaya), 3 kW (yanayi da yawa)
Ƙarfin Tocila: Axis X 6.2 m, Axis Y 2.6 m
Gudun Tuki: 0–10 m/min (ana iya daidaitawa)
Motar Z-axis mai iyo: 150 mm
Saurin Daidaita Motar Z-axis: 300 mm/min
Girman Faranti na Karfe da aka Sarrafa: 12 mm × 2400 mm × 6000 mm
Tsarin Kulawa: Yanayin Kulawa na NC Mai Haɗaka

2.3.2 Kayan Aikin Yanka-yanka na XY da ke kan tebur

A cikin kayan aikin yanka na XY da ke aiki a kan tebur, ana sanya tocilan yankewa a kan firam ɗin, kuma ana sanya kayan aikin a kan teburin yankewa. Teburin yankewa yana tafiya tare da gatari X da Y bisa ga umarnin NC, tare da saurin tuƙi mai daidaitawa wanda yawanci yake farawa daga 0-1 m/min ko 0-5 m/min. Tunda tocilan yankewa yana tsayawa idan aka kwatanta da kayan aikin, yana rage tasirin daidaitawar katakon laser da tsakiya yayin aikin yankewa, yana tabbatar da aikin yankewa iri ɗaya da kwanciyar hankali. Lokacin da aka sanye shi da ƙaramin tebur na yankewa wanda ke da daidaiton injiniya, injin yana cimma daidaiton matsayi na ±0.01 mm dakyakkyawan daidaiton yankewa, wanda hakan ya sa ya dace musamman don yanke ƙananan sassa daidai. Bugu da ƙari, manyan tebura masu yankewa tare da bugun X-axis na 2300-2400 mm da bugun Y-axis na 1200-1300 mm suna samuwa don sarrafa manyan kayan aiki.

Manyan sigogin fasaha na kayan aikin yankewa na XY da ke kan tebur sune kamar haka:

Tushen Laser: Laser gas CO₂ (nau'in bututu madaidaiciya mai rufe rabin-rufe)
Lantarki ta Laser: Ƙarfin shigarwa 200 VAC; Ƙarfin fitarwa 0–30 kV; Matsakaicin wutar fitarwa 100 mA
Ƙarfin Fitar da Laser: 550 W
Layin Yankan Teburi: Axis X 2300 mm, Axis Y 1300 mm
Saurin Tuki na Yankan Tebur (Ana iya daidaita matakai): 0.4–5.0 m/min, 0.2–2.5 m/min, 0.1–1.3 m/min, 0.05–0.6 m/min
Motar Z-axis mai iyo: 180 mm
Matsakaicin Girman Faranti Mai Sarrafawa: 6 mm × 1300 mm × 2300 mm
Tsarin Kulawa: Yanayin Kula da Lambobi (NC)

2.3.3 Kayan Aikin Yanka Mai Tuƙi Biyu (Tocila & Tebur)

Kayan aikin yankewa masu tuƙi biyu (tocila da tebur) suna tsakanin injinan yankewa masu tuƙi da XY da aka tsara. An ɗora tocilar yankewa akan gantry kuma tana motsawa a kwance tare da gantry beam (axis Y), yayin da teburin yankewa ana tuƙi a tsayi. Wannan ƙirar haɗin gwiwa ta haɗa fa'idodin babban daidaiton yankewa da ingancin adana sarari. Tare da daidaiton matsayi na ±0.01 mm da kewayon saurin yankewa mai daidaitawa na 0-20 m/min, yana ɗaya daga cikin injunan yankewa da aka fi amfani da su a kasuwa. Manyan samfuran wannan injin suna ba da bugun Y-axis na 2000 mm da bugun X-axis na 6000 mm, wanda ke ba da damar yanke manyan kayan aiki.

An ɗora na'urar laser oscillator a kan gantry tare da tocilar yankewa. Wannan tsari yana ba da daidaito na musamman lokacin yanke ramukan da'ira. Injin kuma yana da ingantaccen samarwa: yana iya yanke ramukan da'ira 46 (diamita 10 mm) a minti ɗaya akan farantin ƙarfe mai kauri mm 1.

2.3.4 Kayan Aikin Yankewa Masu Haɗaka

A cikin wanina'urar yankewa mai hadewa, ana shigar da tushen laser a kan firam ɗin kuma yana motsawa a tsayi tare da shi, yayin da aka haɗa fitilar yanke tare da tsarin tuƙi don motsawa a kwance tare da fitilar firam ɗin. Injin yana amfani da sarrafa lambobi don yanke sassa daban-daban masu siffa. Don rama bambancin tsawon hanyar gani wanda motsi na kwance na fitilar yankewa ya haifar, galibi ana sanye da kayan daidaitawa na tsawon hanyar gani. Wannan module yana tabbatar da katakon laser iri ɗaya a cikin yankin yankewa kuma yana kiyaye ingancin saman yankewa daidai.

Lokacin Saƙo: Disamba-17-2025

Tushen Yanke Laser da Tsarin Sarrafa Shi — Kayan Aikin Yanke Laser