在航空、航天工業(yè)中，五軸技術(shù)很聞名傻谁，如葉輪、葉片列粪、結(jié)構(gòu)件銑削等方面的應(yīng)用审磁，五軸聯(lián)動經(jīng)過多年的應(yīng)用已成為一種成熟、前沿的技術(shù)岂座。這項技術(shù)近年來在特殊項目及產(chǎn)品上也得到了廣泛的應(yīng)用态蒂，如五軸激光加工技術(shù)。近幾年激光技術(shù)得到了快速發(fā)展拉诲，已成為主流的切割技術(shù)赤蚜。因其具有較好的切割質(zhì)量與精度，以及無與倫比的加工速度威卑，板材行業(yè)普遍認為激光切割在將來極有可能取代沖壓成為主流的鈑金加工技術(shù)屁爵。

　　激光切割的原理

　　激光切割的原理是：在激光束能量作用下（在氧助切割機制下，還要加上噴氧氣與到達燃點的金屬發(fā)生放熱反應(yīng)放出的熱量）您凸，材料表面被迅速（感應(yīng)范圍內(nèi)）加熱到幾千乃至上萬度而熔化或汽化晚神，隨著汽化物逸出和熔融物體被輔助高壓氣體（氧氣或氮氣等）吹走，切縫產(chǎn)生印洒。 在切割實際操作中有氧割和氮割之分藐病，在保持同樣切割精度前提下，氧割熱量大瞒谱、速度快赏庙，但是切邊有褐色栋昙、薄氧化層；氮氣需要用高壓氮氣鸯乃，速度慢鲸阻、成本高，但切邊無氧化缨睡、呈銀灰色鸟悴，可以直接進行焊接，常用來切割要求較高的不銹鋼一類材料奖年。

　　五軸激光加工技術(shù)在現(xiàn)代模具制造中的優(yōu)勢

　　激光加工已成為現(xiàn)代汽車制造不可或缺的技術(shù)细诸，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工切割+沖裁模制造方式已成為國際上大力發(fā)展的一項先進技術(shù)。眾所周知陋守，在模具的制作過程中震贵，修邊、沖孔工序一直是模具制造過程中的難點水评，特別是一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斜切猩系、斜沖、斜翻等大型汽車模具中燥。修邊線的確定如果采用傳統(tǒng)的制作方式十分困難寇甸，且需反反復(fù)復(fù)摸索幾次甚至十多次，給鉗工疗涉、加工設(shè)備帶來了極大的工作量稀渊，不但對鉗工的技能水平提出了較高的要求，而且會嚴重地影響后工序模具的調(diào)試喷围。且現(xiàn)實中有很多修邊粉越、沖孔模的切刃材質(zhì)從成本上考慮采用了合金鋼，如Cr12码杆、Cr12MoV等薄罕，如果采用傳統(tǒng)的修邊模制作方法，就難免會對刃口進行多次堆焊磁应，由于諸如上面的材料在進行多次堆焊的過程中妆崇，容易開裂而致使鑲件報廢，不得不重新補料再加工部糠，這樣猜休，不但周期會被滯后，而且模具的制作成本也會大幅增加提甚。如果采用激光切割技術(shù)飞灰，對于開發(fā)如圖1所示的汽車零件，等拉延模樣件試模成功后褪储，就可以用激光切割來替代修邊卵渴、沖孔工序慧域，把切割所得的樣件直接用于下一道翻邊工序進行試模，把所得的最終樣件與檢具進行比較浪读，如果有差異昔榴，通過計算機對上次的修邊線進行修整再次切割，直至成功碘橘。整個過程節(jié)省了兩道工序互订，完全改變了傳統(tǒng)的單線串行制作方式，很大程度上縮短了工藝流程和降低了模具制作成本痘拆⊙銮荩基于五軸激光加工技術(shù)在現(xiàn)代模具制作的過程中有著這樣明顯的優(yōu)勢，因此纺蛆，倍受很多模具企業(yè)的青睞坟瓢，并得到了廣泛、成功的應(yīng)用犹撒。

　　多軸激光加工的工藝流程及編程策略

　　激光多軸切割與其它多軸數(shù)控加工一樣，都會涉及到工件定位夾具的問題畴垃， 首先通過CAD轉(zhuǎn)換接口讀入產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)栈站，并對碎面與破面等丟失或失真的數(shù)據(jù)進行修復(fù)，然后為加工模型設(shè)置參考位置進行固定鲫畸，確定需要加工的范圍歇刺、高度以及夾具材質(zhì)、板厚等參數(shù)霜宙，系統(tǒng)會根據(jù)這些參數(shù)產(chǎn)生適當?shù)漠a(chǎn)品截面輪廓線章慌，生成實體輪廓圖形支撐工件，在確定好夾具相應(yīng)的間距后堕武，這些實體的夾具會自動生成二維平面圖形恳繁，按預(yù)先提供的夾具板材大小，生成自動排樣好的圖形文件與NC切割文件夫泛，使夾具的制作簡便擎骄、快捷。但切割鈑金件與加工模具或其它機加產(chǎn)品不同伸畅，由于夾具和被切割的產(chǎn)品都是一些相對較薄的鈑金件隔屠，其強度比較弱，除了一些輔助措施（如在非干涉區(qū)域加定位銷或壓嵌夾）以提高產(chǎn)品的定位精度外馍驯，程序的編制也尤為關(guān)鍵阁危。眾所周知，板件沖壓成型后汰瘫，根據(jù)產(chǎn)品形狀的不同有著不同程度的回彈狂打，切割順序的不同擂煞，在內(nèi)部應(yīng)力的釋放和切割時的輔助高壓氣體的沖擊下，回彈和變形的程度也有所不同菱父，對后續(xù)切割產(chǎn)品的定位有著很大的影響颈娜，所以切割一般遵循先孔后邊、先小后大浙宜、先內(nèi)后外的原則官辽，對于一些復(fù)雜的產(chǎn)品需做特殊處理的例外；刀軸矢量的控制一直是五軸加工技術(shù)中的重點和難點粟瞬，在刀軸矢量的控制方面同仆，PEPS五軸編程系統(tǒng)具有較智能化和便捷、靈活的控制模塊裙品，在程序的編制過程中俗批，系統(tǒng)會根據(jù)產(chǎn)品曲面上的三維輪廓自動捕捉各節(jié)點的矢量方向，不需編程技術(shù)人員設(shè)置驅(qū)動面或驅(qū)動線而產(chǎn)生流暢的加工軌跡斩憾。對于一些形狀復(fù)雜的產(chǎn)品式亥，由于局部曲率有很大的變化，如R附近淳习，切割時曲率的改變造成進給的減小纸藕，使激光的能量在有效的切割長度內(nèi)集聚堆積而燒傷產(chǎn)品，嚴重影響產(chǎn)品的質(zhì)量钮庆，這就需要對這些區(qū)域的刀軸矢量方向做適當?shù)恼{(diào)整冗炊，使之產(chǎn)生理想的刀軌。 同許多大的航空公司和汽車公司目前使用的傳統(tǒng)的復(fù)雜加工軟件相比垒某，PEPS五軸編程系統(tǒng)的連續(xù)五軸加工更加簡便知援。其加工對象的相對單一和任意點矢量可調(diào)功能的成功開發(fā)，高效慈琼、準確的實體仿真星自，使它從煩瑣的加工策略和程序調(diào)試中解脫出來，它的靈活偿尘、直觀和易用性使得激光多軸程序的設(shè)計對技術(shù)工程師來說更易掌握忆某，同時也對該項技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用和推廣創(chuàng)造了有利條件。 雖然激光切割具有速度快阔蛉、精度高等優(yōu)點 弃舒，激光切割技術(shù)是激光加工應(yīng)用領(lǐng)域的重要部分，是當前世界上先進的切割工藝之一状原，但也有一定的局限性聋呢，不僅是其昂貴的設(shè)備和相應(yīng)編程軟件制約著它的發(fā)展，其激光器參數(shù)和切割參數(shù)的合理使用也需要進一步的研究與探索颠区。

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