华工激光法利莱DF系列数控光纤激光切割机技术详解

时间：2014-08-26

法利莱DF系列数控光纤激光切割机采用光纤激光器作为激光源，光纤传输，机床为龙门结构型式，双边齿轮齿条传动，双边固定交流伺服电机同步驱动。配备精密减速器和斜齿轮、齿条运动机构，*创的双边驱动同步补偿技术，保证了精度高、运行速度快。横梁双边驱动结构设计合理，具有高刚性、高精度，而且结实可靠，有良好的稳定性。整机结构紧凑，精度高、速度快，整体刚性好，运行速度单轴达到150m/min，较大加速度达到2G。

主要技术问题答疑如下：

1、光纤激光器有哪些特点？

光纤激光器在工业产品上的应用在近几年得到了快速发展，其近红外波长（1080nm）更有利于金属材料的吸收，特别在大功率焊接、切割领域，表现出良好的加工能力和经济性。和气体CO2激光器相比，光纤激光器具有以下特点：低维护，低能耗，低运行成本；光纤传输，不需反射镜片，不用调整外光路；耗电量低，节能环保，激光器不消耗工作气体。同时，近红外波长激光对人体更容易产生伤害，特别是对眼睛的照射损伤，要求设备具有更好的密封等防护功能。

2、光纤切割工艺有哪些特点？

光纤激光器在金属板材切割方面的应用，和传统的CO2激光器切割相比，变化在于外光路、切割头、辅助气体等。激光直接通过光纤传输到切割头，光路稳定可靠，保证机床全幅面切割的一致性，机床不需要外光路保护气体，将不用配备空压机等空气处理系统；激光到切割头后进行准直、聚焦，通常可配置焦长125mm或200mm的聚焦镜，聚焦镜和喷嘴之间装有保护镜片，用以防止聚焦镜受污染；光纤激光具有良好的聚焦性能，焦深短，切割缝宽更窄（可达0.1mm），速度更高，适合中薄板的快速切割。

3、为什么采用龙门结构型式？

数控激光切割机常采用的结构型式有龙门式、悬臂式、中间倒挂横梁等。随着激光加工应用向高速、高精、高稳定性的发展要求，以及控制技术的发展提高，龙门式结构以其*特的结构优势，成为目前世界上的主流机型，也是各**品牌激光切割机所采用的结构型式。

4、双边驱动有什么特点？

龙门结构的激光切割机有两种运动形式，一种是加工时龙门移动、工作台固定，二是龙门固定、工作台移动。对于大幅面、高速、高性能的激光切割机，常采用**种形式，因为工作台带着工件移动不适合高速和厚板材的切割。本公司的DF系列数控光纤激光切割机为**种形式，而且为双边传动和驱动，即龙门横梁的两边均对称安装有齿轮齿条和伺服电机，实现双齿轮齿条传动、双伺服电机驱动。双边驱动保证横梁受力平衡，横梁运行同步。而某些其它厂家的激光切割机采用龙门单边驱动，伺服电机安装在龙门横梁的一端，再通过一根长轴将驱动力传递到另一端，实现双齿轮齿条传动、单伺服电机驱动。单边驱动使得横梁两端受力不对称，影响同步精度，降低机床的动态性能。

5、为什么采用斜齿轮齿条传动？

数控机床常用的几种直线轴传动方式有滚珠丝杠、齿轮齿条、直线电机。滚珠丝杠传动常用于中低速、小行程的数控机床；齿轮齿条传动应用广泛，可实现高速度、大行程；直线电机多应用于高速度、高加速度、有特殊结构的数控机床。另外，齿轮齿条又分为直齿和斜齿两种。斜齿相对于直齿，啮合面积更大，齿轮和齿条间的传动会更平稳。

6、怎样保证双边驱动的同步和双边传动的精度？

双边驱动的同步性影响龙门横梁运行的速度、加速度、定位精度和稳定性。DF系列数控光纤激光切割机德国进口数控系统，双边驱动的伺服电机都带编码器实现速度和位置控制。系统内核具有专门的同步控制功能，双边伺服电机都有精确的零点位置，同时回参考点后，以双零点位置作为同步的起点，精度更高。双伺服电机在位置控制循环周期内完成速度和位置的同步控制，没有主从之分，是完全同步、无差异化的控制。

双边传动的精度直接决定了龙门轴的定位精度，并会影响双边驱动的同步性。虽然双边传动的伺服电机、齿轮齿条都是同样的规格，龙门轴做大行程运动时，双边传动的机械误差是很难避免的。数控系统*有的同步控制技术，可以对同步控制的双边分别进行位置补偿，消除双边传动的机械误差，确保龙门轴在全幅面内的定位精度。

7、龙门横梁是用什么材料制成的？有什么特点？

DF系列数控光纤激光切割机的龙门横梁均为整体铸造铝横梁，相比传统的焊接钢结构件，具有更高刚性、高强度、高稳定性的特点。同时，公司拥有国家**技术，解决了铝横梁和钢结构床身之间由于热膨胀系数不一致造成的影响，在龙门横梁的一侧设计有**的横向补偿机构，消除不同的热膨胀系数产生的误差，确保机床在夏天、冬天等不同的温度环境下都能稳定运行。

8、高速交换工作台有什么特点？

DF系列数控光纤激光切割机配备高速交换工作台，双工作台同时交换，传动方式稳定、可靠、高效，交换时间可控制在8秒以内，在切割速度提升的同时，大大节省了上下料辅助时间，提高了整机的加工效率。

9、如何实现对不同材料、不同厚度板材的高效穿孔？

该机具有脉冲、坡调、爆孔等多种穿孔方式。薄碳钢、不锈钢板切割还可使用连续飞行穿孔，中厚板碳钢可使用脉冲坡调穿孔，厚碳钢可使用预爆孔再转脉冲的方式；不锈钢、铝板的切割可设置氮气或氧气穿孔，厚度大的材料可设置穿孔后自动切个工艺小孔，让轨迹切割更加顺畅。

10、如何保证小圆的切割精度？

小圆的切割精度主要取决于两方面，一是机床的控制精度，二是小圆的切割工艺质量。德国进口的数控系统具有专门的圆弧精度控制功能，保证小圆的轨迹控制精度；关于切割工艺质量，法利莱公司所有的激光切割机都有多层参数切割功能，在同一个加工程序里，同一块板材上，可以调用不同的工艺参数切割，针对小圆的切割，可以调用小圆切割参数数据，用脉冲等切割方式实现小圆的完好切割。

11、如何缩短不同材料及厚度的板材的转换时间，以便提高工作效率？

所有材料及厚度的板材的切割数据都保存在*数据库里，可随时自动调用；加工辅助气体自动控制切换，省去人工操作；同一程序里可实现多种材料和厚度板材的一次切割。

12、如何计算模拟工件切割时间和成本？

法利莱公司所有的激光切割机都配套**的激光切割CAM套料软件，实现和设备的*数据库**结合，与客户的产品加工设计文件衔接，达到编程自动化，文件传输网络化。系统可自动计算加工工件的切割长度、穿孔数量、空移距离，结合*数据库的切割速度、穿孔时间等工艺数据，来准确计算工件切割时间。再通过输入辅助上下料时间、成本单价等信息，系统可自动输出加工成本信息。

推荐机型：DF3015Plus系列数控光纤激光切割机

推荐理由：高性价比、行家之选

FARLEY?LASERLAB DF3015Plus系列数控光纤激光切割机

DF3015Plus系列数控光纤激光切割机，机床采用整体龙门结构，双边驱动、同步高速交换工作台、高强度铝合金横梁，德国数控系统及精密直线导轨和斜齿轮齿条传动系统。采用集成结构设计，其占地面积小于同类机型。

该设备整体刚性好，性能稳定，是高速、高精、高效率、高性价比的集中体现。DF3015Plus为用户提供了强大的切割能力，能满足碳钢、不锈钢等多种金属板材的切割需求，是中、薄板材加工的理想选择。

推荐机型：DF3015Pro系列数控光纤激光切割机

推荐理由：**配置，王者之剑

FARLEY?LASERLAB DF3015Pro系列数控光纤激光切割机

DF3015Pro系列数控光纤激光切割机，采用德国进口SIEMENS 840D数控系统、SIEMENS高性能交流伺服驱动电机，同步高速交换工作台设计。机床采用龙门结构、高性能铸铝横梁，是集激光切割、精密机械、数控技术等先进技术于一体的**产品。DF3015 Pro系列数控光纤激光切割机是法利莱大功率切割设备应用的典型代表，具有明显的技术优势。

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