激光切割蒙古栎合理技术参数组合优化

[目的]利用激光切割蒙古栎,为了获得更好的切割效果,研究从单次切割到多次切割激光切割机的技术参数对切割缝宽和缝深变化的影响规律,为生产加工技术人员根据切割效果需求快速确定合理的技术参数提供理论依据.[方法]以激光切割机的各项技术参数为影响因素,以缝深和缝宽为切割效果目标设计试验方案,采用纵向比较和横向比较观察数据变化规律和试验数据处理,分析同次切割中不同技术参数对切割效果的影响,以及同样参数下不同切割次数对切割效果的影响.[结果]1次切割条件下,镜头高F=3 mm时,缝宽约为0.2 mm;F=7 mm时,缝宽约为0.1 mm;F=11 mm时,缝宽约为0.3 mm.2次切割条件下,镜头高F=3 mm时,缝宽为0.2～0.3 mm;F=7 mm时,缝宽为0.1～0.2 mm;F=11 mm时,缝宽为0.3 ～0.4 mm.3次切割条件下,镜头高F=3 mm时,缝宽约为0.3 mm;F=7 mm时,缝宽约为0.2 mm;F=11 mm时,缝宽约为0.4 mm.同次切割中,镜头高从3增加到7 mm时,缝宽逐渐缩小,镜头高大于7 mm时,缝宽开始增加,且增加速率越来越快;镜头高相同时,随切割次数增加,缝宽增加量很小.同样条件下,切割次数越多,缝深绝对值越大,但每次切割缝深增量不同.在进给速度v≤100 mm·s-1、光强≤40％时,随切割次数增加,缝深增量变小,即每次切割的缝深越来越小.在v≥100 mm·s-1、光强≥60％时,随切割次数增加,缝深增量虽然变大,但增加速率变小.[结论]影响缝宽的最主要因素是镜头高F,同次切割中F约为7 mm时缝宽最小,约0.1 mm,镜头高过小或过大缝宽都增加,但镜头高过大时缝宽增加速率快;多次切割会使缝宽增加,但到一定程度后不再变化.多次切割随切割次数逐渐增加,缝深增加,在中低速时增加速率逐渐降低;第1次切割合理方案为进给速度50 mm·s-1、光强60％、镜头高7 mm,第2次切割合理方案为进给速度50 mm·s-1、光强40％、镜头高7 mm,第3次切割合理方案为进给速度50 mm·s-1、光强60％、镜头高4 mm.如果采用不调整镜头高、通过多次切割获得较大缝深时,应选择初始镜头高F=5 ～6 mm、光强50％ ～ 60％、进给速度50 mm·s-1或者更小.如果为了获得更大缝深,采用多次切割逐渐降低镜头高方式比采用单次切割低速大光强效果更好、安全性更高.