Газолазерная установка для контурной резки

Газолазерная установка для контурной резки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: заготовительные и инструментальные производства. Сущность изобретения: установка содержит лазер и фокусирующую линзу, установленную в оправке , которая имеет коническую насадку, обращенную сопловым отверстием к заготовке , и патрубок для подачи рабочею г«зза. Она снабжена также узлом «ращения линзы , состоящим из корпуса, подшипника и неподвижной втулки, причем линза установлена в оправке эксцентрично по отношению к оси лазера. Со стороны сужающейся части насадки закреплен рычаг, на свободном конце которого установлен щуп/прижимаемый пружиной к поверхности заготовки. Рычаг и плоскость эксцентриситета-взаимно перпендикулярны. Смещение линзы с оси лазера позволяет управлять величиной ширины реза (на свету) и наклоном его сгенок Рычаге ощупывающим устройством обеспечивает слежение положения линзи за направлением резки. 1 ил. (Л С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 23 К 26/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 4

О

СР

О (21) 4904354/08 (22) 22.01.91 (46) 30.10.92 Бюл. ¹ 40 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Черкасское научнопроизводственное Ьбьединение "Ротор" (72) Ю.А.Сорокин, В.П.Царук, В.П.Котляров и И.H.Ñâèäåðñêèé (56) Григорьянц А.Г. и др. Лазерная обработка неметаллических материалов, М.: Высшая школа, 1988, рис.5.1. (54) ГАЗОЛАЗЕРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

КОНТУРНОЙ РЕЗКИ (57) Использование; заготовительные и инструментальные производства, Сущность изобретения: установка содержит лазер и фокусирующую линзу, установленную в опИзобретение предназначено для использования в технологии вырезки контурных заготовок из листового материала и может найти применение в заготовительном или инструментальном производствах машиностроительных предприятий.

Известные конструкции газолазерных установок для контурной резки, содержащие лазер, а также фокусирующую линзу, установленную в оправке, снабженной конической насадкой и имеющей сопловое отверстие, обращенное в сторону заготовки, а также патрубок для подачи газа, характеризуются неуправляемой формой реза в отношении свойств его стенок у изделия и отхода (по наклону стенок. их шероховатости).

В качестве прототипа выбрана газолазерная установка для контурной резки. равке, которая имеет коническую насадку, обращенную сопловым отверсгиеM к заготовке, и патрубок для подачи раб ие о газа, Она снабжена также узлом вращения линзы, состоящим из корпуса, подшипника и неподвижной втулки, причем линза установлена в оправке эксцентрично по отношению к оси лазера. Со стороны сужающейся части насадки закреплен рычаг, на вободном конце которого установлен щуп, прижимаемый пружиной к поверхности за товки. Рычаг и плоскость эксцентрисите -взаимно перпендикулярны, Смещение линзы с оси лазера позволяет управлять величиной ширины реза (на свету) и наклоном его стенок.

Рычагс ощупывающим устройством обеспечивает слежение положения nèíçII за направлением резки. 1 ил. включающая лазер, а также фокусирующую линзу, установленную в оправке, снабженной конической насадкой и имеющей сопловое отверстие, обращенное в сторону заготовки, а также патрубок для подачи газа.

Недостатком известной конструкции является низкое качество обработки, выражающееся в клиновидности реза и значительной,его ширине, Целью изобретения является повышение качества обработки за счет управления поперечной формой реза и уменьшения ширины, С этой целью в известной установке линза с оправкой установлены эксцентрично оси лазера с возможностью относительного поворота, а к нижней час и насалки

1771909 шйриной в свету, углом наклона стенок, а ..10 эксцентрично относительно ее наружной 30 креплено на неподвижной втулке 6, соосной 35 плоскости, перпендикулярной плоскости эксцентриситета (15 — рез в заготовке), Газорезательная установка работает следующим образом.

По известным методиками выбираются 50 мощность излучения, фокусное расстояние линзы, положение заготовки в каустике пучка излучения и скорость резки. Кроме того, в зависимости от требуемых значений нанеподвижно прикреплен рычаг в плоскости, перпендикулярной плоскости эксцентриситета, причем на свободном его конце расположен щуп, прижимаемый к поверхности заготовки пружиной, При использовании наклонного или смещенного с оси фокусирующей линзы луча при резке листового материала позволяет управлять поперечной формой реза — его для отслеживания контура реза с сохранением указанных свойств результатов обработки обеспечивается поворот линзы для сохранения нормального положения эксцентриситета к направлению реза.

Все перечисленные преимущества обработки, достигаемые в результате использования изобретения, получаются за счет введенных в его конструкцию отличий— смещения линзы и поддержания этого смещения в необходимом направлении — в плоскости, перпендикулярной направлению . вектора скорости подачи.

На чертеже показана конструкция фокусирующего узла газолазерной установки для контурной резки.

Эксцентрично оси лазера 1 установлена линза 2 в оправке 3. Для этого в последней отверстие для установки линзы выполнено поверхности. Оправка 2 установлена в корпусе 4, который на подшипнике 5 может выполнять вращение вокруг оси лазера 1, так как внутреннее кольцо подшипника зас осью лазера 1. Соосно с линзой 2 к оправке

3 прикреплена коническая насадка 7, снабженная соплом 8, обращенным к заготовке

9,и патрубком 10 для подсоединения к газовой магистрали. Со стороны сужающейся части конической насадки 7 с помощью винта 11 закреплен рычаг 12, на свободном конце которого установлен щуп 13, подпружиненный пружиной 14 в сторону заготовки

9, причем ось рычага 12 располагается в

20 клона стенок реза рр и рпее и заданной ширины реза на свету экспериментально выбирают значение эксцентриситета! с учетом свойств обрабатываемого материала.

Далее щуп 13 с рычагом устанавливают вдоль направления начального участка реза (т.е. линза 2 располагается эксцентрично в плоскости, перпендикулярной резу). включаются лазер и привод стола. Щуп 13, попадая в образовавшийся рез, следит за изменением его направления и "поправляет" положение линзы, поддерживая ее смещение в плоскости, перпендикулярной касательной к направлению реза, Некоторое запаздывание подворота линзы из-за конечной величины плеча рычага 12 может быть компенсировано коррекцией программы движения стола. Необходимо также отметить неполное выдерживание принятых условий обработки на участках профиля с изменением направления движения стола под острыми углами, Это может служит ограничением для применения разработанной установки.

Газолазерная установка для контурной резки использовалась для изготовления инструментов разделительных штампов из листовых заготовок из стали ХВ2С. Лазер на

СОг фирмы "Кохерент Дженерал" с продольным разрядом генерировал излучение в непрерывном и импульсном режимах на основной моде во средней мощностью до

700 Вт. Разрезались листы толщиной до 6 мм со скоростью до 2 м/мин. При нормальном падении луча на заготовку ширина реза достигала 0,3-0,4 мм, при его наклоне за счет смещения линзы с фокусным расстоянием 150 мм на l = 20 мм ширину реза удалось уменьшить до 0,05 — 0,1 мм при шероховатости стенок Ra = 1 — 2 мкм.

Формула изобретения

Газолазерная установка для контурной резки, содержащая лазер, а также фокусирующую линзу, установленную в оправе, снабженную конической насадкой с соплом на рабочем конце, а также патрубком для подачи газа, отличающаяся тем, что. с целью повышения качества, линза с оправкой установлены эксцентрично относительно оптической оси лазера и с возможностью относительного вращения, а на рабочем конце насадки закреплен рычаг, на свободном конце которого расположен щуп с пружиной для прижатия к заготовке, 1771909

Составитель Ю. Сорокин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Милюкова

Редактор Т, Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, }01

Заказ 3802 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5