Что больше нравится?

Воскресенье, 28 Март 2021 13:56

Обработка деталей лазером

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

В прецизионной обрабатывающей промышленности лазеры не играли заметной роли, кроме маркировки деталей и гравировки.

 

Сейчас новая технология использует лазер в качестве режущего инструмента для обработки деталей. Этот процесс, разработанный немецкой компанией GFH GmbH, заменяет обычный токарный инструмент бесконтактным лазером, который испаряет материал ультракороткими лазерными импульсами, используя при этом меньше энергии, чем традиционные методы токарной обработки.

 

 

GL.smart высокоскоростной прецизионный токарный станок обеспечивет высокую точность для небольших, сложных деталей, которые часто являются деликатными и трудными для обработки при реализации на обычных токарных процессов.

Благодаря бесконтактному удалению материала заготовка остается свободной от силы резания и деформации в течение всего процесса обработки. Это означает, что нет никакой потери точности, даже с очень тонкими и деликатными компонентами.

 

Станок также разделяет луч от одного лазерного источника и подает его на две отдельные головки, так что он может фрезеровать, сверлить и гравировать две части детали одновременно. Структурно представьте себе двухшпиндельный вертикальный фрезерный станок с двумя поддонами, каждая станция которого способна поворачивать и обрабатывать по пяти осям.

 

 

Бесконтактная Обработка

Сердце станка-твердотельный лазер с диодной начинкой, дающий импульсы в пикосекундах или фемтосекундах на заготовку. Этот метод “импульса по требованию” позволяет регулировать подачу тепла на материал, делая заготовку менее склонной к перегреву. В результате никакого напряжения или прогиба.

Этот процесс хорошо подходит для компонентов, изготовленных как из очень твердых, так и из хрупких материалов.

 

 Использование мощного лазера в сочетании с расщеплением пучка позволяет проводить одновременную обработку на двух станциях.

Использование мощного лазера в сочетании с расщеплением пучка позволяет проводить одновременную обработку на двух станциях.

Использование мощного лазера в сочетании с расщеплением пучка позволяет проводить одновременную обработку на двух станциях.

 

 

 

Хотя лазер с диодной сердцевиной является стандартным лазером на GL.smart, в зависимости от потребностей заказчика GFH может предоставлять различные типы лазерных источников, отличающихся длиной волны, мощностью лазера или шириной импульса. Используя эти сверхбыстрые и ультракороткие лазерные импульсы, можно подобрать лазер для черновой, получистовой или чистовой обработки.

 

Лазерный луч может быть направлен в середину детали или по касательной, в зависимости от операции. Например, если деталь имеет фиксированный диаметр для поворота, лазерный луч попадает на материал по касательной. Однако, если обрабатываются только определенные области по всему диаметру, например отверстия, лазерный луч попадает в точку в материале.

 

Диапазон глубин материала, который лазер может удалить за один проход, зависит от материала и самого процесса обработки. При тангенциальном удалении диапазон от чистовой обработки до черновой составляет от 1 мкм до 200 мкм, а при лазерном луче, направленном в середину, диапазон составляет от 0,1 мкм до 10 мкм (чистовая обработка до черновой обработки).

 

После механической обработки готовые детали обрабатываются и собираются либо вручную оператором из зажимной системы, либо в контейнер ниже зоны обработки. Для удаления эродированного материала из станка GL.smart оснащен системой всасывания для сбора аэрозолей и пыли.

 

 

“Умные” возможности

 

Благодаря пятиосевому перемещению все операции могут выполняться в одной установке. Таким образом, заготовка может быть выгравирована, вырезана, просверлена или структурирована без какой-либо повторной операции.

 

Шпиндели главной заготовки с воздушным подшипником оснащены приводом крутящего момента, который может использоваться для индексации/позиционирования деталей и вращения до 3500 об / мин за 0,4 секунды. Радиальная и осевая концентричность в нанометрах позволяет производить продукцию с допусками на шлифование. ЧПУ также обеспечивает управляемую усилием систему натяжения цанги. Компактная конструкция рабочей зоны размером 2,212 мм (L) × 1,026 мм (W) × 2,320 мм (H) заключена в корпус из черного стекла, обеспечивающий защиту от лазерного излучения.

 

ЧПУ выпускается с 16 одновременными осями, управляемыми собственной разработанной системой GL.control. Каждая рабочая станция (ось Z одинакова для обеих рабочих станций; ось Y раздельна для каждой рабочей станции) может быть оснащена главным шпинделем (оси X и A) и поворотным блоком (оси X, B и C). Оставшиеся три оси помещаются в оптическую коробку для манипулирования лучом.

 

 

ЧПУ контролирует точность лазера

Числовое управление станком  состоит из одного компьютера и интегрирует функции CAD/CAM, а также все его подсистемы. Быстрый программируемый логический контроллер GL.smart (PLC) предназначен для лазерной обработки и обеспечивает доступ к лазерному управлению в режиме реального времени, так что лазер может быть включен с точностью до 40 нанометров в полном диапазоне перемещения осей.

 

 

 

Процесс создания режущей CAD/CAM программы для детали включает в себя:

 

Загрузка 3D-файла в программное обеспечение машины

Выбор всех геометрий для генерации

Генерация G-кода для лазерной обработки

Редактирование специфичных для материала параметров

Загрузка в ПЛК

Начало работы по механической обработке

 

 

 

Создание нестандартной машины

GFH предлагает множество дополнений и аксессуаров для GL.smart, которые помогают пользователям компоновать индивидуальные ЧПУ для своих конкретных деталей. Варианты включают аксессуары для автоматизации, мониторинга и обеспечения качества.

 

 

GFH предлагает следующее оборудование в качестве опций для GL.smart, которые легко программируются через GL.control.

 

 

Установка для низковибрационного лазерного луча:

Установка включает в себя компоненты для реализации луча от лазера до технологической оптике внутри станка. Лазер монтируется и выравнивается на гранитном основании в соответствии со требованиями производителя для работы с низкой вибрацией.

 

 

Прецизионная зажимная система:

Для повторного зажима приспособлений станок может быть оснащен прецизионной зажимной системой GL.clamp от Erowa.

 

 

Режимы контроля и регулировки луча:

Лазерные системы могут быть расширены за счет режимов работы GL.om3 и GL.om4. Режим работы 3 используется для контроля технологического процесса, а режим работы 4-для регулировки луча.

 

 

Система сканера:

Для точного производства деталей или глубокой гравировки ЧПУ может быть оснащен системой сканера GL.scan. Он позиционирует лазерный луч на заготовках с помощью двух зеркал гальво.

 

 

Оптическая измерительная система:

Оптическая измерительная система GL.vision облегчает позиционирование компонента под лазером, а также предлагает возможность оптического измерения с высоким разрешением.

 

 

Модуль фиксированной оптики:

Модуль GL.optifix обеспечивает фиксированную оптику для лазерного сверления и прецизионной обработки. В оптике нет движущихся компонентов, что снижает погрешность позиционирования до точности системы осей.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2020
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 68 раз Последнее изменение Воскресенье, 28 Март 2021 14:06

Медиа

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии