型鋼激光切割機是一種專門用于高效、高精度切割各類型鋼(如H型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼、方管、矩形管等)的先進數控加工設備。它融合了高功率光纖激光技術、精密運動控制系統與智能軟件算法,廣泛應用于鋼結構建筑、橋梁工程、機械制造、軌道交通、能源裝備及重型工業等領域。
該設備的核心優勢在于其非接觸式激光切割方式,可實現復雜輪廓、斜切、坡口、孔位及異形開口的一次成型,無需模具,大幅減少后續加工工序。相比傳統鋸切、沖孔或火焰切割,型鋼激光切割機具有切割精度高(可達±0.1mm)、切口光滑無毛刺、熱影響區小、材料利用率高以及自動化程度高等特點。
型鋼激光切割機其組成部分可歸納為以下幾個核心模塊,各模塊協同工作以實現復雜型鋼的自動化切割:
一、激光發生系統
激光器:
類型:通常采用光纖激光器,功率范圍從6000W至20000W,甚至更高,以適應不同厚度型鋼的切割需求。
功能:產生高能量密度的激光束,作為切割的“刀具”,通過聚焦后實現型鋼的熔化或汽化切割。
光路傳輸系統:
組成:包括反射鏡、聚焦鏡等光學元件。
功能:將激光器產生的激光束準確傳輸至切割頭,并調整光束的焦點位置,確保切割精度。
二、切割執行系統
切割頭:
結構:集成聚焦鏡、噴嘴、氣體通道等部件。
功能:將激光束聚焦到型鋼表面,同時噴出輔助氣體(如氧氣、氮氣)以吹散熔渣,形成清潔的切口。部分切割頭還具備自動調焦功能,以適應不同厚度的型鋼切割。
五軸聯動機構:
組成:包括X、Y、Z三個直線軸以及A、C兩個旋轉軸。
功能:實現切割頭在三維空間內的精確移動和旋轉,滿足復雜型鋼截面的切割需求,如坡口切割、鎖口切割等。
三、型鋼定位與夾持系統
送料架:
功能:用于放置待切割的型鋼,并具備自動送料功能,將型鋼準確輸送至切割區域。
夾具:
類型:根據型鋼的規格和形狀,設計有多種夾具,如V型夾具、平口夾具等。
功能:牢固夾持型鋼,確保切割過程中型鋼不會移動或振動,從而保證切割精度。
定位系統:
組成:包括激光定位儀、視覺定位系統等。
功能:快速準確地確定型鋼的位置和姿態,為切割頭提供精確的定位信息。
四、數控系統與軟件
數控系統:
功能:作為設備的“大腦”,負責接收和處理來自操作人員的指令,控制各軸的運動和激光器的開關,實現切割過程的自動化。
特點:具備高精度、高速度、高可靠性的特點,支持多種編程語言和切割工藝參數的設置。
配套軟件:
類型:包括CAD/CAM軟件、套料軟件等。
功能:
CAD/CAM軟件:用于設計切割圖形、生成切割程序,并模擬切割過程以優化切割路徑。
套料軟件:根據型鋼的規格和切割需求,自動排列切割圖形,以z大化材料利用率,降低生產成本。
五、輔助系統
冷卻系統:
組成:包括水冷機或風冷機等。
功能:對激光器、切割頭等關鍵部件進行冷卻,防止因過熱而損壞,確保設備長時間穩定運行。
氣體供應系統:
組成:包括氧氣瓶、氮氣瓶、壓縮空氣源等。
功能:為切割過程提供必要的輔助氣體,如氧氣用于碳鋼切割以增強氧化反應,氮氣用于不銹鋼切割以防止氧化。
除塵系統:
組成:包括除塵器、排風管道等。
功能:及時吸走切割過程中產生的煙塵和廢氣,保持工作環境的清潔,保護操作人員的健康。
