Oversigt over arbejdsprincippet for laserrørskæremaskiner
Laserrørskæremaskiner bruges hovedsageligt til bearbejdning og skæring af forskellige typer rør, såsom runde og firkantede rør. Med betydelige fordele som høj præcision og hurtig skæring erstatter de gradvist traditionelt metalskæreudstyr. Deres arbejdsprincip involverer at bruge en lasergenerator til at producere en høj-stabil laserstråle. Almindelige lasergeneratorer omfatter CO₂-lasere og fiberlasere.
Tag fiberlasere som et eksempel: indeni genererer den optiske fiber fotoner, når den exciteres af elektrisk energi. Disse fotoner forstærkes kontinuerligt af spejlene i resonanshulrummet og danner en laserstråle med høj-energi og høj-densitet. Denne stråle transmitteres til skærehovedet gennem optiske systemer såsom optiske fibre eller linsegrupper. Under denne proces, ved hjælp af optiske komponenter som konvekse linser, konkave linser og spejle, fokuseres laserstrålen til et ekstremt lille sted, normalt kun snesevis af mikrometer i diameter, hvilket gør det muligt for den øjeblikkeligt at smelte eller endda fordampe metalmaterialer.
Når laserstrålen bestråler rørets overflade, smelter det bestrålede områdes materiale hurtigt, fordamper eller når dets antændelsespunkt. Samtidig blæser en gasstrøm med høj-hastighed (såsom nitrogen, oxygen osv.) koaksialt med strålen det smeltede materiale væk, hvorved røret skæres.
Under skæreprocessen roterer røret og bevæger sig gennem enheder som patroner. Computersoftware designer og redigerer skæregrafikken og konverterer dem til laserskæringsinstruktioner. Bevægelsescontrolleren styrer præcist bevægelsesbanen og hastigheden af laserhovedet på røret for at fuldføre den forudindstillede skæreopgave.
Analyse af strukturen af pneumatisk variabel-diameterhjul
Støttestrukturen af pneumatiske hjul med variabel-diameter omfatter generelt en fast base, en løftende drivcylinder sat opad på den faste base, en modtageramme drevet og forbundet med løftedrivcylinderen, en støtteaksel fastgjort på modtagerrammen, et hjul med variabel-diameter, der er roterbart arrangeret på støtteakslen med variabel diameter, og en låsemekanisme til fastgørelse af den variable hjuldiameter for.2}
Den faste base monteres på en lodret monteringsplade. Monteringspladen er forsynet med mindst to horisontalt forlængede aflange huller, og ved hvert aflangt hul er en første monteringsskrue, der er forbundet til maskinsengen, installeret, hvilket muliggør justering af venstre-højre position af monteringspladen. Den faste base er forsynet med mindst to lodret forlængede aflange huller, og monteringspladen har det samme antal gevindmonteringshuller svarende til en-til-en. Ved hvert aflangt hul på den faste base installeres en anden monteringsskrue, der er forbundet med det gevindskårne monteringshul på monteringspladen, og dermed realiseres op--positionsjusteringen af den faste base.
I nogle hjulstøttestrukturer med variabel-diameter er der f.eks. seks horisontalt forlængede aflange huller med tre på venstre side og tre på højre side af den faste base; der er fire lodret forlængede aflange huller, to til venstre og to på højre side af løftecylinderen. En justeringsblok er også fastgjort på monteringspladen under den faste base. En spændeskrue, der strækker sig opad, passerer gennem midten af justeringsblokken. To donkraftsskruer, der strækker sig opad, er skruet på justeringsblokken, henholdsvis placeret på begge sider af spændeskruen. Bundfladen af den faste base er forsynet med et spændingsgevindhul, der passer til spændeskruen.
De to donkraftsskruer bruges til at presse mod bunden af den faste base, hvilket yderligere hjælper med finjusteringen af den faste bases position. Hjulet med variabel-diameter monteres på modtagerrammen gennem støtteakslen. Begge ender af understøtningsakslen er fastgjort på modtagerammen med henholdsvis en første grænseblok og en anden grænseblok. Låsestrukturen inkluderer en positioneringsstift indsat i den første grænseblok og flere positioneringshuller fordelt langs omkredsen på hver side af hjulet med variabel -diameter.
Indsættelse af positioneringsstiften i et af positioneringshullerne kan begrænse rotationen af hjulet med variabel-diameter. På endefladen af nogle hjul med variabel-diameter med positioneringshuller er der også indstillet en skalaplade svarende fra én-til-én til positioneringshullerne, hvilket gør det lettere for operatører at justere vinklen på hjulet med variabel-diameter præcist.
Løsning af problemet med rørrystning
Under laserrørskæringsprocessen for rør med en lille diameter og lang længde, selv når de er fastspændt af den forreste og bagerste spændepatron, vil der sandsynligvis forekomme rystning under rotationsskæring. Dette skyldes, at rørets slankhedsforhold er relativt stort, hvilket resulterer i utilstrækkelig stivhed. Under skæreprocessen, påvirket af faktorer som laserstrålens termiske kraft, slagkraften fra gasstrømmen med høj-hastighed og patronens ujævne klemkraft, er røret ekstremt udsat for forskydning og vibrationer.
Fremkomsten af pneumatiske hjul med variabel-diameter har effektivt forbedret denne situation. Når røret placeres på laserrørskæremaskinen, kan det pneumatiske hjul med variabel -diameter justere sin højde gennem løftecylinderen i henhold til rørets diameter, hvilket sikrer fuld kontakt mellem hjulet og røret. Den periferiske overflade af hjulet med variabel -diameter er normalt lavet af specielle gummi- eller polyurethanmaterialer, som har god elasticitet og friktion, hvilket gør det muligt at passe tæt til rørets ydervæg og give opadgående støtte.
For eksempel, i nogle praktiske anvendelsesscenarier, for et slankt rundt rør med en diameter på 20 mm og en længde på 2m, uden støtte fra et pneumatisk variabel-diameterhjul, kan rysteamplituden af det runde rør under skæreprocessen nå ±2 mm, hvilket alvorligt påvirker skærenøjagtigheden. Efter installation af det pneumatiske hjul med variabel-diameter kan det runde rørs rysteamplitude kontrolleres inden for ±0,2 mm ved præcist at justere dets position og højde, hvilket sikrer stabiliteten af skæreprocessen og forbedrer skærekvaliteten markant.
Rollen i at forbedre skærenøjagtigheden
1. Præcis støtte for at sikre skærenøjagtighed
Skærenøjagtigheden af laserrørskæremaskiner er begrænset af forskellige faktorer, og rørets stabilitet under skæreprocessen er en af nøglefaktorerne. Pneumatiske hjul med variabel-diameter kan give præcise støttepunkter under røret i henhold til rørets faktiske situation. Når røret roterer til skæring drevet af patronen, er hjulet med variabel -diameter i tæt kontakt med røret og roterer synkront, hvilket giver en stabil støttekraft for røret, hvilket effektivt reducerer deformationen og forskydningen af røret forårsaget af faktorer som dets egen tyngdekraft og skærekraft.
Tag skæring af rektangulære rør som et eksempel. På grund af de komplekse kraftforhold på hver side af det rektangulære rør er det tilbøjeligt til at vride deformation under skæreprocessen. Pneumatiske hjul med variabel-diameter kan give støtte ved de fire hjørner og sider af det rektangulære rør, hvilket sikrer formstabiliteten af det rektangulære rør under hele skæreprocessen. Dette gør det muligt for laserskærehovedet at skære nøjagtigt langs den forudindstillede bane, og derved kontrollere skærenøjagtigheden inden for et meget lille fejlområde. Generelt kan skærenøjagtigheden forbedres til inden for ±0,1 mm.
2. Samarbejde med patroner for effektiv fastspænding
Pneumatiske hjul med variabel-diameter arbejder sammen med de forreste og bageste patroner for yderligere at forbedre rørenes klemmeeffekt. De forreste og bagerste patroner er hovedsageligt ansvarlige for at give klemkraft i begge ender af røret for at sikre den aksiale fiksering af røret, mens de pneumatiske hjul med variabel-diameter giver hjælpestøttekraft i midten eller andre dele af røret, der har brug for støtte. Støttekraften fra hjulene med variabel -diameter kombineres med spændekraften fra patronerne, hvilket holder røret i en stabil belastet tilstand under hele skæreprocessen.
For eksempel, når du behandler nogle tynde-rør med stor-diameter diameter, vil det sandsynligvis forårsage lokal deformation af røret, hvis man udelukkende stoler på spændepatronen, hvilket påvirker skæringsnøjagtigheden. Pneumatiske hjul med variabel -diameter kan give ensartet støttekraft inde i eller uden for røret, og udligne de negative virkninger af spændekraften på patronen og skærekraften på røret, hvilket sikrer rørets rundhed og ligehed under skæreprocessen og forbedrer således skærenøjagtigheden og overfladekvaliteten.
Udvidelse af rækkevidden af rørbehandling
1. Tilpasning til rør med forskellige diametre
En af de væsentlige fordele ved pneumatiske hjul med variabel-diameter er deres evne til at tilpasse sig behandlingen af rør med forskellige diametre. Gennem koordineringen af løftecylinderen og låsestrukturen kan hjulet med variabel- diameter hurtigt justeres til en position og vinkel, der passer til rør med forskellige diametre.
Uanset om det er præcisionsrør med små -diameter, såsom rør i rustfrit stål med en diameter på 5 mm, der bruges i medicinsk udstyr, eller industrielle rør med stor -diameter, såsom stålrør med en diameter på 300 mm, der bruges i byggeindustrien, kan pneumatiske hjul med variabel- diameter yde effektiv støtte. I den faktiske produktion kan en laserrørskæremaskine udstyret med pneumatiske hjul med variabel -diameter skifte mellem behandlingsrør med forskellige diametre på kort tid, uden at det er nødvendigt at udskifte værktøjsarmaturer, hvilket i høj grad forbedrer produktionseffektiviteten og udstyrets alsidighed.
2. Opfyldelse af forarbejdningskravene for specielle rør
Ud over almindelige runde og firkantede rør, møder laserrørskæremaskiner også bearbejdningskravene til forskellige special-formede rør i praktiske applikationer, såsom elliptiske rør og polygonale rør. På grund af deres uregelmæssige former har disse special-formede rør mere komplekse kraftforhold under skæreprocessen, hvilket stiller højere krav til støtte- og spændesystemerne.
Pneumatiske hjul med variabel-diameter kan give personlige støtteløsninger til special-formede rør ved fleksibelt at justere deres positioner og vinkler. For eksempel, for elliptiske rør, kan hjulene med variabel- diameter give forskellige støttekræfter i ellipsens lange og korte akseretninger for at sikre stabiliteten af det elliptiske rør under skæreprocessen.
For polygonale rør kan hjulene med variabel- diameter justere positionerne og mængderne af støttepunkterne i overensstemmelse med antallet af sider og vinkler på polygonen, hvilket opnår præcis støtte til det polygonale rør, hvilket gør det muligt for laserrørskæremaskinen at fuldføre behandlingen af forskellige special-formede rør i laserskæringsmaskinen og udvide applikationsskæringsmaskinen.
Casestudier af anvendelsen af pneumatisk variabel-diameterhjul
1. Fremstilling af autodele
I industrien til fremstilling af autodele er laserrørskæremaskiner i vid udstrækning brugt til produktion af forskellige rørkomponenter, såsom automobilsæderammer og køretøjsrammedele. Tag en bilfremstillingsvirksomhed som et eksempel. Ved produktion af bilsæderammer skal denne virksomhed skære et stort antal stålrør med forskellige diametre og former.
Før introduktionen af laserrørskæremaskiner udstyret med pneumatiske hjul med variabel -diameter, på grund af problemer såsom rørrystning og ustabil støtte, var nøjagtigheden af de afskårne dele lav, og afvisningsraten var så høj som 10 %. Efter at have taget det nye udstyr i brug løste de pneumatiske hjul med variabel -diameter effektivt problemet med rørrystning, hvilket forbedrede skærenøjagtigheden væsentligt. Afvisningsprocenten blev reduceret til inden for 2%, og samtidig steg produktionseffektiviteten med 30%. Dette sparede en stor mængde råmateriale og produktionsomkostninger for virksomheden og forbedrede produktkvaliteten og markedets konkurrenceevne.
2. Produktion af fitnessudstyr
Fitnessudstyrsproducenter stiller ekstremt høje krav til skærenøjagtigheden og overfladekvaliteten af rør under bearbejdning. En velkendt-producent af fitnessudstyr brugte laserrørskæremaskiner udstyret med pneumatiske hjul med variabel-diameter, når de producerede produkter såsom håndvægtstænger og vægtstænger.
De pneumatiske hjul med variabel- diameter gav stabil støtte til rør med forskellige diametre, hvilket gjorde det muligt at kontrollere dimensionsnøjagtigheden af de afskårne rør inden for ±0,2 mm og overfladeruheden til at nå under Ra0,8μm, hvilket opfylder de strenge krav til high-fitnessudstyr til komponenternes nøjagtighed og overfladekvalitet. Samtidig, da udstyret hurtigt kan skifte mellem behandlingsrør med forskellige diametre, er virksomhedens produktionseffektivitet blevet væsentligt forbedret, hvilket gør det muligt bedre at imødekomme de forskellige markedskrav til fitnessudstyr.
Konklusion og Outlook
Pneumatiske hjul med variabel-diameter spiller en afgørende rolle i laserrørskæremaskiner. Ved at løse problemet med rørrystning, forbedre skærenøjagtigheden og udvide rækken af rørbearbejdning giver de stærk støtte til den effektive og præcise drift af laserrørskæremaskiner. At dømme ud fra praktiske anvendelsessager, hvad enten det er inden for fremstilling af autodele eller fitnessudstyrsproduktion, har laserrørskæremaskiner udstyret med pneumatiske hjul med variabel -diameter vist åbenlyse fordele, hvilket har forbedret virksomhedernes produktionseffektivitet og produktkvalitet.
Med den fortsatte udvikling af fremstillingsindustrien vil kravene til nøjagtighed, effektivitet og diversificering af rørbearbejdning fortsætte med at stige. I fremtiden forventes pneumatiske hjul med variabel-diameter at blive yderligere optimeret og innoveret med hensyn til strukturelt design, materialevalg og kontrolteknologi.
For eksempel kan mere avanceret intelligent styringsteknologi anvendes for at gøre det muligt for pneumatiske hjul med variabel -diameter automatisk at justere støttekraften og positionen i henhold til rørets materiale-, diameter- og skæreproceskrav, hvilket opnår mere præcis og effektiv rørbehandling. Nye materialer med høj-styrke og høj-elasticitet kan udvikles til fremstilling af hjul med variabel-diameter for yderligere at forbedre levetiden og ydeevnen for hjul med variabel-diameter.
Det menes, at pneumatiske hjul med variabel -diameter med den kontinuerlige teknologiske udvikling vil spille en endnu større rolle inden for laserrørskæremaskiner og yde et større bidrag til udviklingen af fremstillingsindustrien.
--Rayther Laser Jack Sun--