激光切割工艺技术研究

发布时间：2017-04-27 14:08

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【摘要】：激光切割技术是利州高能量密度激光束的加热作用使材料气化、熔化或剧烈氧化进行切割的方法,它是一种能实施高精度、高速度的自动化切割方法,有着广泛的发展前途。影响激光切割质量的因素很多,例如激光输出功率、切割气体压力、切割速度、焦点位置、材料厚度及材质甚至周围环境等等,如何提高激光切割质量和效率是一个重要的课题。 本文以BYSPRINT 3015型数控激光切割机为研究对象,对影响激光切割质量和效率的因素进行了系统的理论和实验研究。通过单因素实验,获得了不同工艺参数与切割质量及切割效率之间的影响规律;在多因素正交实验的基础上,获得了影响切割质量和生产效率的经验方程。研究表明,激光的输出功率、切割速度、气体压力以及板材厚度等是影响切割质量和效率的主要因素,从而获得了比较完整系统的激光切割工艺参数,这对实际生产具有很好的指导意义。 论文的研究结果在生产实践中应用后,取得了良好的使用效果,使以往对切割参数的盲目调整有了理论与实践依据,从而使切割质量和生产效率大大提高。
【关键词】：激光发生器 临界速度 回归方程 经验公式
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TG485
【目录】：

• 1 绪论9-14
• 1．1 激光的产生及其特性9-11
• 1．1．1 产生背景9
• 1．1．2 激光产生的原理9-10
• 1．1．3 激光的特性10-11
• 1．2 激光加工技术及其国内外发展概况11-12
• 1．2．1 激光加工技术11
• 1．2．2 激光加工技术的应用及发展11-12
• 1．3 激光切割当前存在的问题12
• 1．4 课题的提出及研究意义12-13
• 1．5 研究内容13-14
• 2 激光切割特性分析14-28
• 2．1 相关切割技术14-16
• 2．1．1 常用切割方法的分类14-15
• 2．1．2 三种主要热切割方法的特性比较15-16
• 2．2 激光切割的原理、类型及特点16-17
• 2．3 CO2激光切割机基本装置17-19
• 2．4 CO2激光切割钢材的机理19-21
• 2．4．1 激光照射面能量分布19-20
• 2．4．2 切口前缘的温度分布20
• 2．4．3 切口中激光能量的消耗20-21
• 2．5 切口及切割面上割纹的形成机理21-25
• 2．6 激光切割控制的难点25-27
• 2．6．1 切缝宽度26
• 2．6．2 切割面的粗糙度26
• 2．6．3 熔渣在切口中的流动及熔渣粘附26-27
• 2．6．4 切割速度27
• 2．7 小结27-28
• 3 实验方案的建立28-36
• 3．1 实验装置28-34
• 3．1．1 Byspring3015激光切割机基本构成28
• 3．1．2 Byspring3015激光切割机技术参数28-30
• 3．1．3 Bysprint3015激光切割机功能特性30-34
• 3．2 实验条件34
• 3．3 实验方案34-35
• 3．4 小结35-36
• 4 切割质量与效率的单因素实验研究36-49
• 4．1 切割质量的单因素实验研究36-45
• 4．1．1 输出功率对切缝宽度的影响36-37
• 4．1．2 输出功率对切割表面粗糙度的影响37-39
• 4．1．3 切割速度对切缝宽度的影响39-40
• 4．1．4 切割速度对切割表面粗糙度的影响40-42
• 4．1．5 气体压力对切缝宽度的影响42-43
• 4．1．6 气体压力对切割面粗糙度的影响43-44
• 4．1．7 板材厚度对切割表面粗糙度的影响44-45
• 4．2 生产效率的单因素实验研究45-48
• 4．2．1 输出功率对切割速度的影响45-46
• 4．2．2 板材厚度对切割速度的影响46-47
• 4．2．3 气体压力对切割速度的影响47-48
• 4．3 小结48-49
• 5 切割质量和切割效率的综合实验研究49-67
• 5．1 实验条件分析49-55
• 5．1．1 切割质量的实验条件分析49-53
• 5．1．2 生产效率的实验条件分析53-55
• 5．2 实验结果的直观分析55-58
• 5．2．1 切割质量实验结果的直观分析55-56
• 5．2．2 切割速度实验结果的直观分析56-58
• 5．3 实验结果的统计分析58-64
• 5．3．1 切缝宽度实验结果的回归分析58-61
• 5．3．2 切割表面粗糙度实验结果的回归分析61-62
• 5．3．3 切割速度实验结果的回归分析62-64
• 5．4 各回归方程在实际加工中的效果验证64-66
• 5．5 小结66-67
• 6 结论67-69
• 6．1 主要结论67-68
• 6．2 尚需探讨的问题68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-72

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 叶瑞芳;新型水射流导引激光加工系统光学特性与关键技术研究[D];厦门大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 郭晓艳;短波长激光抛光蓝宝石工艺过程研究[D];广东工业大学;2007年

2 黄丰杰;车身覆盖件的三维激光切割工艺研究[D];湖南大学;2008年

3 郭伟;基于ARM9的激光切割机控制技术研究[D];广东工业大学;2008年

4 杨忠凤;金属板材激光切割CAM系统研究[D];沈阳航空工业学院;2009年

5 刘旭飞;白车身激光切割焊接生产线的布局设计及切割工艺研究[D];湖南大学;2009年

6 李潇;大幅面激光振镜切割软件的研究与开发[D];华中科技大学;2008年

7 廖志环;白车身试制柔性焊装线及夹具设计研究[D];湖南大学;2010年

8 杨春辉;基于FANUC机器人的激光切割工艺研究[D];东北大学;2010年

9 秦丰栋;大功率激光切割不锈钢板关键工艺参数研究[D];重庆理工大学;2012年

  本文关键词：激光切割工艺技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：330751