从CIMT2007 看中国切割技术的发

  激光具有亮度高、单色性好、发散角小等特点。一台千瓦级的CO2 激光器发出的光，经过光学系统聚焦后可以得到一个直径只有0.2 mm 左右的光点，这样一个光点的能量密度可以达到每平方厘米百万瓦。
这样高的能量密度能够使许多材料在千分之几秒的时间内被迅速地加热、熔化、甚至汽化。配备必要的加工设备和一定的工艺方法，激可以用来完成材料的切割、焊接以及金属材料的表面改性等加工。

    激光切割主要用于20mm 以下厚度的碳钢板和10 mm 以下不锈钢板的切割，能达到零点几毫米的割缝宽度，很小的热影响区和非常小的热变形，切割速度高达10m/ mi n ，这是其他传统的加工方法所无法比拟的。另外，不需要额外的工具、模具，可以完成任意曲线的切割。由于激光切割具有以上的特点，激光切割的碳钢工件具有精度高、变形小和端面光滑等优点，所以可直接加工一些机械设备与零件而无需后续加工。激光切割的不锈钢工件，除具有以上特点外，还能够使切割断面完全保持不锈钢原有的光亮程度，因而被广泛的应用于食品、医药等行业。

    而且随着科学技术的不断发展与进步，激光技术在各个行业的应用越来越广泛。大功率的CO2 工业激光作为一种加工手段，已广泛应用在汽车工业、电力电器、粮食机械、纺织机械、工程机械、医疗器械、金刚石工具和印刷包装等行业，已经发展成为一种不可替代的加工手段。

    济南铸造锻压机械研究所原是机械工业部直属的国家一类科研院所，现隶属于中国机械工业集团公司，是我国铸造机械、锻压机械等多专业综合性技术研发中心和行业归口研究所。全所现有职工600 余人，其中专业技术人员400 余人，具有高级技术职务人员120 余人，拥有先进的研发手段和生产制造能力，技术力量雄厚，资产规模超过1 亿元人民币。

    我所从1983 年开始研制开发数控激光切割机，1985 年生产出了我国第一台DS —054 型数控激光切割机，该机荣获“机电部科学技术进步二等奖”。10 多年来，我们不断追踪国际激光加工技术的最新动态，潜心研究激光加工设备的生产制造技术，先后承担了“六五” 至“八五” 其间激光加工领域的多项重大课题和攻关项目，并研制及批量生产了多种不同形式的数控精密激光切割机。国家科委“八五” 攻关项目“数控精密激光切割机” 和“数控多工位激光焊接机”，已于1994 年通过国家级鉴定。目前国内保有机床300 余台，产品已远销至东南亚、阿拉伯国家及东欧市场。

    近年来，随着激光切割技术的普及以及用户对激光切割技术认知程度的增强，市场对激光切割机的综合性能提出了越来越高的要求： 即在性能方面，对速度、精度提出了更高期望。大部分的客户已经使用激光切割作为零件加工的直接手段，所以更高的切割速度以及快速定位速度意味着最少的加工时间和最低的加工成本; 而在高速运转下能不能保证高的加工精度又直接影响零件的加工质量。另外，随着激光切割的普及，用户购买激光机床后的业务增多，而且加工材料的厚度越来越大、种类也越来越多，同时零件加工质量的要求也越来越高，所以在上述提及的除满足高速度等要求外，还对机床自动化程度的提高、切割能力的提升，以及满足工业运行的高可靠性、稳定性也有着越来越多的要求。

    在2007 年4 月CI MT2007 期间，我公司展出的LCF —1530 数控激光切割机( 见下图) 是捷迈人在20多年来研究数控激光切割机基础上开发的具有国际先进水平的新一代激光切割系统，该产品采用目前最先进的飞行光路切割系统，采用高精度、低惯量的齿轮、齿条传动结构，动态性能优异，加速度可达1g 。高速运动定位+ 最佳控制方式使生产效率达到最高。在配备3k W激光器后，可以切割18mm 碳钢和8 mm 不锈钢，如果配备更高功率的激光器，切割能力还能得到进一步提升。

    该机采用国际流行的龙门双边驱动结构，双边双电机驱动使机器对称受力，可延长使用寿命。最快定位速度达140m/ min ( 联动) ，快速切割速度达10m/ min，定位精度0.05mm/ m，代表了国内激光切割机的最高水平，接近国外先进水平。

    另外，根据市场对机床自动化、智能化要求的不断提升，我所独立研发了激光焦点伺服控制功能—AUTOFOCUS。该功能可自动补偿因光路长度变化带来的焦点位置的漂移，使机床在工作台全幅面范围内达到高速、恒定的加工水平; 同时AUTOFOCUS 还能够自动根据切割板材厚度及材质的不同变换焦点的位置，配合国内独家高压切割气路的电气比例控制系统，实现了多种材料自动变化切割工艺参数，无需人工调整，可同时自动加工多种材料，大大提升了切割的柔性。由于该机床集成了独特的气体干燥装置，所以不需要额外配备冷冻式干燥机，节约了成本以及空间。此外，机床还具有外光路镜片正压洁净气体保护、飞行穿孔、自动清洁和预喷油装置等辅助功能，大大提升了机床的稳定性和可靠性。