1、汽車鈑金行業(yè)的傳統(tǒng)工藝

      汽車零部件的鈑金覆蓋件包含機(jī)蓋、后蓋箱、水箱架、保險(xiǎn)杠、葉子板、車門，還有底盤件的元寶梁、控制臂、后橋等等，往往需要三維的切割，包括修邊和沖孔等，傳統(tǒng)工藝有開模沖壓，等離子切割或五軸機(jī)床激光切割等。在模具的制作過(guò)程中，修邊、沖孔工序一直是難點(diǎn)，特別是一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的斜切、斜沖、斜翻等大型汽車模具。修邊線的確定需反反復(fù)復(fù)摸索幾次甚至十多次，給鉗工、加工設(shè)備帶來(lái)了極大的工作量，不但對(duì)鉗工的技能水平提出了較高的要求，而且會(huì)嚴(yán)重地影響后工序模具的調(diào)試。且現(xiàn)實(shí)中有很多修邊、沖孔模的切刃材質(zhì)從成本上考慮采用了合金鋼，如Cr12、Cr12MoV等，如果采用傳統(tǒng)的修邊模制作方法，就難免會(huì)對(duì)刃口進(jìn)行多次堆焊，由于諸如上面的材料在進(jìn)行多次堆焊的過(guò)程中，容易開裂而致使鑲件報(bào)廢，不得不重新補(bǔ)料再加工，這樣，不但周期會(huì)被滯后，而且模具的制作成本也會(huì)大幅增加。而且在批量不大或是預(yù)制階段，開發(fā)模具費(fèi)用高，周期長(zhǎng)，更改不靈活。等離子切割的方式，導(dǎo)致切口邊緣不整齊，需要下一道工序來(lái)打磨，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。小孔只能用手鉆或沖床來(lái)加工，工作效率低下。而且手持離子設(shè)備對(duì)人體有一定的輻射，粉塵嚴(yán)重污染人體健康。具體工藝流程如下：

手持等離子設(shè)備切邊工藝

人工沖孔工藝 

打孔前的標(biāo)記定位

 一些規(guī)模較大的生產(chǎn)廠家，率先引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的五軸激光切割機(jī)，大大改善了工藝效果，提高了生產(chǎn)效率。因?yàn)槲遢S機(jī)床目前基本上都是整機(jī)國(guó)外進(jìn)口，價(jià)格極其昂貴，動(dòng)輒三五百萬(wàn)以上的設(shè)備價(jià)位，對(duì)廣大中小型生產(chǎn)廠家是一個(gè)難以普及的門檻。而且目前三四百萬(wàn)的中低端的五軸激光切割機(jī)，選配的激光器基本上都是2KW的快軸流CO2激光器，需要充He,Ne,CO2等氣體，充氣費(fèi)用在20元/小時(shí)左右，系統(tǒng)耗電在40KW左右，加上輔助切割的氧氣費(fèi)用和零星耗材，累計(jì)每小時(shí)的使用費(fèi)用高達(dá)80元左右。包含冷卻包含充氣在內(nèi)的系統(tǒng)占地面積高達(dá)數(shù)十平米。

2、采用機(jī)械手和光纖激光器能實(shí)現(xiàn)的新工藝：

我公司根據(jù)前期大量的市場(chǎng)調(diào)研，結(jié)合汽車鈑金覆蓋件和底盤件的行業(yè)特點(diǎn)，現(xiàn)推出工業(yè)機(jī)器人＋光纖激光器的組合進(jìn)行三維切割，徹底有效的解決了上述問(wèn)題。

置頂式簡(jiǎn)易安裝

置頂式標(biāo)準(zhǔn)安裝

加工成品

首先，用工業(yè)機(jī)器人代替五軸機(jī)床。兩者都能進(jìn)行空間軌跡的描述實(shí)現(xiàn)三維立體切割，工業(yè)機(jī)器人的重復(fù)定位精度比五軸機(jī)床稍低，約為±100um，但這完全可以滿足汽車鈑金覆蓋件和底盤件行業(yè)的精度要求了。而采用工業(yè)機(jī)器人大大降低了系統(tǒng)的成本造價(jià)，減少了耗電系統(tǒng)費(fèi)用和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，減少了系統(tǒng)的占地面積。

其次，用光纖激光器代替CO2激光器。激光切割作為近年新興的工藝手段，是把能量密度很高的激光束照射到待加工工件上，使局部受熱熔化，然后利用高壓氣體吹去熔渣形成切縫，激光切割具有如下優(yōu)勢(shì)：

1、 割縫窄，精度高，割縫粗糙度好，切割后無(wú)需后道工序的再處理；

2、 激光加工系統(tǒng)本身是一套計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以方便的編排、修改，適合個(gè)性化加工，特別是對(duì)一些輪廓形狀復(fù)雜的鈑金件，批次較多批量不大，產(chǎn)品生命周期不長(zhǎng)，從技術(shù)，經(jīng)濟(jì)成本和時(shí)間角度來(lái)衡量，制造模具不劃算，激光切割尤具優(yōu)勢(shì)；

3、 激光加工的能量密度很大，作用時(shí)間短，熱影響區(qū)小，熱變形小，熱應(yīng)力小，加上激光為非機(jī)械接觸加工，對(duì)工件沒(méi)有機(jī)械應(yīng)力作用，適合于精密加工。

4、 激光的高能量密度足以熔化任何金屬，特別適合于加工一些高硬度、高脆性、高熔點(diǎn)的其他工藝手段難以加工的材料。

5、 加工成本低廉。設(shè)備的一次性投資較貴，但連續(xù)的、大量的加工最終使每個(gè)零件的加工成本降低下來(lái)。

6、 激光為非接觸加工，慣性小，加工速度快，配合數(shù)控系統(tǒng)的CAD/CAM的軟件編程，省時(shí)方便，整體效率很高。

7、 激光的自動(dòng)化程度高，可以全封閉加工，無(wú)污染，噪聲小，極大的改善了操作人員的工作環(huán)境。

光纖激光技術(shù)是近幾年高速發(fā)展的激光技術(shù)，相比傳統(tǒng)激光，具有更好的切割質(zhì)量，更低的系統(tǒng)造價(jià)，更長(zhǎng)的使用壽命和更低的維護(hù)費(fèi)用，更低的耗電。關(guān)鍵是光纖激光器的激光可以通過(guò)光纖傳輸，方便與工業(yè)機(jī)器人連接，實(shí)現(xiàn)柔性加工。早期的激光切割有采用CO2激光器，也有采用氙燈泵浦的YAG激光器，我公司的激光切割系統(tǒng)采用的是目前最為先進(jìn)的第三代激光器――光纖激光器，具有如下優(yōu)勢(shì)：

1、 激光通過(guò)光纖傳輸?shù)骄劢诡^，柔性連接的方式易于和生產(chǎn)線配套實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化工作。

2、 光纖理想的光束質(zhì)量，大大提高了切割質(zhì)量和工作效率。

3、 光纖激光器的極高的穩(wěn)定性和超長(zhǎng)的泵浦二極管壽命，決定了無(wú)須象傳統(tǒng)的燈泵浦激光器那樣需調(diào)整電流來(lái)適應(yīng)氙燈老化問(wèn)題，大大提高了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的一致性。

4、 光纖激光器光電轉(zhuǎn)換效率高，系統(tǒng)耗電小，體積小，占地少。

5、 結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)集成度高，故障少，簡(jiǎn)單易用，無(wú)須光學(xué)調(diào)整，低維護(hù)甚至零維護(hù)，真正做到了“落地出光”，加上抗沖擊振動(dòng)，抗灰塵，真正適合于工業(yè)加工領(lǐng)域的應(yīng)用。

一、 設(shè)備名稱、型號(hào)

設(shè)備名稱：光纖激光切割機(jī)

設(shè)備型號(hào)：XSD-GQ1000

XSD-GQ1000型光纖激光切割機(jī)具有激光功率高，能量穩(wěn)定，光束模式好，性能可靠，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便等特點(diǎn)。它是將激光技術(shù)、數(shù)控技術(shù)有機(jī)的結(jié)合。

四、設(shè)備主要組成部分及技術(shù)參數(shù)

     1、主要組成部分：

XSD-GQ1000光纖激光切割機(jī)主要由激光電源、激光器部分、激光指示部分、導(dǎo)光和聚焦系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、同軸切割氣體系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、6軸機(jī)械手組成。

   （1）光纖激光器采用國(guó)產(chǎn)先進(jìn)激光器（可選配進(jìn)口激光器）。

   （2）激光指示定位及聚焦系統(tǒng)

 采用紅光作為同軸指示源，用作光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)整基準(zhǔn)及工作點(diǎn)的指示定位；

 光纖切割頭根據(jù)客戶需求（可選配國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口）；

 采用同軸吹氣切割，確保切割質(zhì)量。

   （3）操作及控制系統(tǒng)采用專用軟件控制機(jī)械手運(yùn)作。

（4）高精度6軸機(jī)械手系統(tǒng)。

五、設(shè)備工作環(huán)境要求

三相交流電：           380V±10%，50HZ

   環(huán)境溫度：             -10℃-40℃

   相對(duì)濕度：≤80%

   油霧：不高于15mg/m3

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