基于自动调焦切割的穿孔机理和工艺研究

发布时间：2023-11-04 13:22

　　激光切割技术是利用高能量激光束对切割板材进行加热、进而熔化、气化或发生剧烈氧化而进行切割的一种高效切割技术。激光切割的初始穿孔效果直接决定着切割质量和稳定性。随着自动调焦技术的迅速发展,数控自动调焦技术可自动将离焦量迅速调整到最佳位置,显著提高激光加工的效率,逐渐取代手动调焦方式。但激光穿孔质量和效率的影响因素多而复杂,因此进行激光穿孔机理和工艺研究具有理论意义和重要应用价值。本文以HLF-1530-4KW数控激光切割机为试验装置,进行以下研究工作。根据激光切割原理,分析、探讨激光穿孔的基本原理、穿孔类型和穿孔方式,并阐述各种类型与方式的优缺点。以普雷茨特自动调焦切割头为研究对象,分析自动调焦切割头结构及调焦的原理,对影响激光穿孔质量和穿孔效率的因素进行理论探讨。对6mm碳钢板进行单因素(输出功率、输出频率、输出占空比、辅助气体的压力、穿孔高度和离焦量)激光穿孔试验,找出单一因素对穿孔质量及穿孔效率的影响规律,得到输出功率和离焦量是决定穿孔效率的主要因素;穿孔气压和穿孔高度是决定穿孔质量的主要因素。选择4因素,即输出占空比、穿孔气压、穿孔高度及穿孔时间,进行3水平正交试验,对20mm碳...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 国内外的研究现状
    1.3 课题研究内容
    1.4 本章小结
第2章 激光穿孔的基本理论
    2.1 激光切割的基本原理
    2.2 激光穿孔的基本理论
        2.2.1 激光穿孔的类型
        2.2.2 激光穿孔的方式
    2.3 激光穿孔技术分析与探讨
    2.4 本章小结
第3章 试验方案设计
    3.1 试验装置构建
        3.1.1 HLF-1530-4KW激光切割机的基本构成
        3.1.2 HLF-1530-4KW激光切割机的技术参数
        3.1.3 HLF-1530-4KW激光切割机的功能特性
        3.1.4 激光切割头的组成
        3.1.5 激光切割头的原理和功能
    3.2 试验条件
    3.3 试验方案
    3.4 本章小结
第4章 穿孔质量与穿孔效率的单因素试验研究
    4.1 激光输出功率对穿孔质量与穿孔效率的影响
    4.2 激光输出频率对穿孔质量与穿孔效率的影响
    4.3 激光输出占空比对穿孔质量与穿孔效率的影响
    4.4 穿孔辅助气体的压力对穿孔质量与穿孔效率的影响
    4.5 穿孔高度对穿孔质量与穿孔效率的影响
    4.6 离焦量对穿孔质量与穿孔效率的影响
    4.7 本章小结
第5章 穿孔质量与穿孔效率的多因素试验研究
    5.1 试验方法
        5.1.1 正交试验法
    5.2 预爆孔穿孔质量和效率的试验条件分析
        5.2.1 第一次正交测试
        5.2.2 第一次试验结果分析
        5.2.3 第二次正交测试
        5.2.4 第二次试验结果分析
        5.2.5 第三次正交测试
        5.2.6 第三次试验结果分析
    5.3 低位穿孔的穿孔质量和效率的试验条件分析
        5.3.1 第一次正交测试
        5.3.2 第一次试验结果分析
        5.3.3 第二次正交测试
        5.3.4 第二次试验结果分析
        5.3.5 第三次正交测试
        5.3.6 第三次试验结果分析
    5.4 试验结果的稳定及正确性测试
    5.5 试验结果在实际加工中的效果验证
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3860387