本文關(guān)鍵詞：激光切割在鋼板下料中切割尖角和圓孔的實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 切割下料 激光切割 切割尖角 切割圓孔 激光劃線 切割底孔

【摘要】：目前在企業(yè)鋼板切割下料的生產(chǎn)中常用的切割方式主要有數(shù)控火焰切割、數(shù)控等離子切割和數(shù)控激光切割。數(shù)控火焰切割最適合厚度在20mm以上的鋼板的切割,其切割鋼板下料時(shí)會(huì)造成工件的熱影響區(qū)較大,切割表面粗糙度較機(jī)械加工的表面粗糙度差別較大,尤其是工件的尖角部位熔化程度較大。數(shù)控等離子切割具有多功能、高效、高速、高精度、低勞動(dòng)強(qiáng)度和高度自動(dòng)化,切割厚度不大的普通碳素鋼薄板時(shí),切割速度為火焰切割的5-6倍,切割面光潔、熱變形小。但是,等離子弧流從噴嘴射出后,氣流能量密度、流速和溫度迅速下降,這就造成了切割時(shí)在板厚方向溫度分布不均勻,容易造成切口上方熔化下方掛渣、上寬下窄的斜口缺陷,尤其是切割工件中的圓孔時(shí)的橢圓程度會(huì)隨著切割厚度的增加越來(lái)越嚴(yán)重,并且切割速度和切割質(zhì)量亦急劇下降。一般等離子弧切割法適用于薄板切割,比較適合16mm以下對(duì)直線度有要求的較長(zhǎng)工件的切割。數(shù)控激光切割切割速度較快,切割工件的表面質(zhì)量較好,切割圓孔的圓度質(zhì)量較高,隨著企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷豐富,為了充分發(fā)揮激光切割的優(yōu)勢(shì),減少工序、提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度,使激光切割技術(shù)中的各項(xiàng)功能在鋼板下料中充分應(yīng)用,我們?nèi)孕鑼?duì)激光切割中能夠更好利用的部分進(jìn)行明確化,對(duì)激光切割中不完善的部分進(jìn)行充分研究。本文首先介紹了鋼板切割下料的三種常用的切割方式的基本原理、特點(diǎn)及其在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了激光切割質(zhì)量在鋼板切割下料中的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)及其切割質(zhì)量和工件尺寸精度對(duì)工件后續(xù)機(jī)械加工精度和效率的影響,論述了選題的背景和意義,介紹了實(shí)驗(yàn)的條件和實(shí)驗(yàn)的方法。其次針對(duì)激光切割質(zhì)量影響的各種因素進(jìn)行綜述,包括激光特性、激光功率、切割速度、噴嘴形式和噴嘴高度、焦點(diǎn)位置、輔助氣體等對(duì)切割質(zhì)量的影響,并且在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)激光切割鋼板時(shí)存在的缺陷進(jìn)行歸納總結(jié),對(duì)可能發(fā)生的原因和解決辦法進(jìn)行歸納和闡述。并且在此基礎(chǔ)上對(duì)激光切割的不同板厚的鋼板所采取的工藝參數(shù)進(jìn)行總結(jié),實(shí)現(xiàn)激光切割鋼板生產(chǎn)工件時(shí)工藝參數(shù)合理化和標(biāo)準(zhǔn)化。然后分別針對(duì)激光切割尖角和切割圓孔進(jìn)行工藝性實(shí)驗(yàn),在含有尖角的工件設(shè)計(jì)時(shí)使尖角處的程序增加合理的圓角以滿足激光切割尖角時(shí)把尖角處的缺材程度降低到最小,更好地保證工件后續(xù)機(jī)械加工要求以及工件本身的工藝性要求；通過(guò)激光切割圓孔的工藝性實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,確定激光切割圓孔的最小直徑尺寸和工件板厚的比例關(guān)系,根據(jù)激光切割的高質(zhì)量和高精度優(yōu)勢(shì)不僅可以把要求機(jī)械加工光孔的工件利用激光切割直接進(jìn)行切割出來(lái)或進(jìn)行激光劃線定位以降低后續(xù)機(jī)械加工中找點(diǎn)的輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而且對(duì)于一些需要切割下料后進(jìn)行加工絲孔的工件可以利用激光切割機(jī)直接切割出底孔,在后續(xù)的機(jī)械加工中只需要攻絲即可,大大提高了工作效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。在實(shí)際生產(chǎn)中,利用激光劃線和切割底孔的方法解決了工件上小孔較多的工件切割下料后機(jī)械加工定位找點(diǎn)比較困難的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,在生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。最后,對(duì)論文及實(shí)驗(yàn)的整體工作進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)激光切割技術(shù)在板材件切割下料中的應(yīng)用進(jìn)行了展望,本文所做的工作以及一些重要的實(shí)驗(yàn)方法為今后的研究提供大量的理論依據(jù)和解決問(wèn)題的辦法并且在實(shí)際生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：切割下料 激光切割 切割尖角 切割圓孔 激光劃線 切割底孔
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG485
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 鋼板切割下料中常用切割方式概述13-15
• 1.2 激光切割在鋼板下料中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)15-17
• 1.2.1 激光切割在鋼板下料中的應(yīng)用現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 激光切割在鋼板下料中的發(fā)展趨勢(shì)16-17
• 1.3 本文的選題背景和研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.3.1 選題的背景和意義17-18
• 1.3.2 研究的內(nèi)容和目標(biāo)18-19
• 1.4 本課題的基本內(nèi)容及章節(jié)結(jié)構(gòu)19-21
• 第2章 激光切割原理及質(zhì)量評(píng)判和影響因素21-35
• 2.1 激光與鋼板的相互作用21-24
• 2.1.1 鋼板在激光切割中的吸收特性21-23
• 2.1.2 激光在切割中與鋼板相互作用的物態(tài)變化23-24
• 2.2 激光切割鋼板的過(guò)程分析24-27
• 2.2.1 激光切割鋼板去除材料機(jī)制分析24-25
• 2.2.2 激光切割鋼板過(guò)程中的能量分析25-27
• 2.3 激光切割的質(zhì)量評(píng)判依據(jù)和影響因素27-34
• 2.3.1 激光切割質(zhì)量的評(píng)判依據(jù)27
• 2.3.2 激光束特性對(duì)切割鋼板質(zhì)量的影響27-29
• 2.3.3 激光功率對(duì)激光切割質(zhì)量的影響29-30
• 2.3.4 切割速度對(duì)激光切割質(zhì)量的影響30
• 2.3.5 激光的噴嘴形式和高度對(duì)鋼板切割質(zhì)量的影響30-31
• 2.3.6 激光束焦點(diǎn)位置對(duì)切割質(zhì)量的影響31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 激光切割尖角的工藝實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析研究35-51
• 3.1 激光切割尖角的實(shí)驗(yàn)條件35-38
• 3.1.1 設(shè)備條件35-36
• 3.1.2 程序及程序編制36-38
• 3.2 激光切割尖角的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)38-48
• 3.2.1 單一因素變量實(shí)驗(yàn)法38-39
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)的選取39
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和過(guò)程39-44
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析44-48
• 3.3 本章小結(jié)48-51
• 第4章 激光切割圓孔實(shí)驗(yàn)及在生產(chǎn)中的應(yīng)用51-67
• 4.1 激光劃線簡(jiǎn)介51-52
• 4.2 激光切割圓孔實(shí)驗(yàn)52-61
• 4.2.1 激光切割方法種類和切割圓孔簡(jiǎn)介53-54
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果54-58
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)分析58-61
• 4.3 激光劃線和切割圓孔在生產(chǎn)中的應(yīng)用61-64
• 4.4 本章小結(jié)64-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文75-76
• 附件76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 胡興軍;劉向陽(yáng);;激光切割的新進(jìn)展[J];裝備機(jī)械;2004年04期

2 鄢銼,李力鈞,李娟,張屹,謝小柱;激光切割監(jiān)測(cè)研究進(jìn)展[J];機(jī)械;2004年10期

3 胡興軍,劉向陽(yáng);激光切割的基本原理及新進(jìn)展[J];蘇南科技開發(fā);2004年11期

4 吳毅雄;;船舶建造切割趨勢(shì)技術(shù)——?dú)怏w激光切割[J];機(jī)械工人(熱加工);2007年06期

5 周詳;步文捷;潘靜;;激光切割紡織面料的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];毛紡科技;2009年05期

6 ;高效的激光切割[J];現(xiàn)代制造;2009年09期

7 王斌修;滕杰;;激光切割平板的工裝研制[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2010年02期

8 孟慶軒;王續(xù)躍;徐文驥;康仁科;郭東明;;薄板激光切割氣熔比數(shù)學(xué)建模及試驗(yàn)驗(yàn)證[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年17期

9 苑欣華;;激光切割的機(jī)理與機(jī)械工藝技術(shù)[J];科技與企業(yè);2012年11期

10 王雷;;激光切割不銹鋼工藝淺析[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱建斗;;激光切割的應(yīng)用[A];2008年全國(guó)機(jī)電企業(yè)工藝年會(huì)《新興鑄管杯》工藝論壇征文論文集[C];2008年

2 黃文榮;湯光平;楊家林;;大角度斜面激光切割工藝[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

3 單磊;周繼烈;;激光切割微細(xì)槽的研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年

4 梁昆;張鵬;;激光切割紫銅板的工藝研究[A];湖北省暨武漢焊接學(xué)會(huì)成立二十五周年2005年焊接學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2005年

5 單磊;周繼烈;;激光切割微細(xì)槽的研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)第11屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2005年

6 單磊;周繼烈;;激光切割微細(xì)槽的研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集第11屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2005年

7 梁昆;張鵬;;激光切割紫銅板的工藝研究[A];中西南十省區(qū)（市）焊接學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)第九屆年會(huì)論文集[C];2006年

8 司立眾;;激光切割鋼板效率研究 (Ⅰ)縮短打孔時(shí)間[A];第十六次全國(guó)焊接學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2011年

9 蘇華;張桂華;申鵬;張珊;;激光清洗技術(shù)在激光切割中的應(yīng)用[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

10 陳新旭;范如源;楊麟;;激光切割在橡膠精密成形中的應(yīng)用[A];第15屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 本報(bào)記者 方言;化木為梁 積水成川[N];機(jī)電商報(bào);2009年

2 歐陽(yáng)陟雄 余栗;新型數(shù)控激光切割焊接機(jī)通過(guò)技術(shù)鑒定[N];中國(guó)企業(yè)報(bào);2002年

3 歐陽(yáng)陟雄 余栗;數(shù)控激光切割焊接機(jī)研制成功[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2002年

4 歐陽(yáng)陟雄 余栗;楚天激光切割機(jī)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白[N];中國(guó)電子報(bào);2002年

5 記者 王國(guó)英　紅艷;“高源激光”填補(bǔ)西北地區(qū)激光切割空白[N];內(nèi)蒙古日?qǐng)?bào)(漢);2010年

6 常麗君;能自行折疊站立移動(dòng)的機(jī)器人問(wèn)世[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

7 駐昆山首席記者 姚喜新;光纖激光切割如用傻瓜相機(jī)[N];蘇州日?qǐng)?bào);2011年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張永強(qiáng);激光切割質(zhì)量同軸視覺檢測(cè)與控制的研究[D];清華大學(xué);2006年

2 謝小柱;基于壁面聚焦效應(yīng)的CO_2激光切割非金屬材料機(jī)理和關(guān)鍵技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2006年

3 閆胤洲;激光無(wú)裂紋切割陶瓷研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陸雄;晶圓切割參數(shù)對(duì)低K介電層可靠性的影響[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

2 李賀德;激光切割在鋼板下料中切割尖角和圓孔的實(shí)驗(yàn)研究[D];山東大學(xué);2015年

3 黃文飛;總線式激光切割機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年

4 王小煥;鑄鐵件裂解槽激光切割溫度場(chǎng)有限元數(shù)值模擬[D];吉林大學(xué);2010年

5 孟慶軒;氣熔比法鋁合金薄板激光切割試驗(yàn)及數(shù)學(xué)模擬[D];大連理工大學(xué);2010年

6 韓紅霞;液晶屏短路環(huán)激光切割系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)與分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2004年

7 米承龍;旋轉(zhuǎn)氣流控制激光切割特種鋼薄板試驗(yàn)研究[D];上海海事大學(xué);2007年

8 呂亞軍;鈑金激光切割工藝優(yōu)化方法及應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2011年

9 孫鑫;二維激光切割路徑優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2012年

10 王旭陽(yáng);激光微調(diào)技術(shù)在調(diào)節(jié)傳感器感應(yīng)距離上的研究和應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1081623