在全球的制造機構中,多軸聯動激光切割機的應用正變得日益普遍。這些長期以來應用于航空與汽車工程領域的復雜的多功能機床,正在成為許多中小型精密與合同工場的標準設備。

  這種高生產力設備的應用大致可分為兩個不同的領域:比如應用于在受壓或拉延3D部件上切割孔,或在透平機部件上激光鉆孔的機床,以及那些特別設計用于切割管道部件——圓管或非圓管部分、非線性管道及預成型管道等部件的機床。許多模型還擁有二次旋轉軸附件,能夠對加工期間需要旋轉移動的部件進行加工。  最近的機床技術發展要求這兩種程序能夠完全轉換,采用3D五軸切割,視需求插入“管道模式”切割操作,在微型部件的制造應用中,比如那些醫療設備制造的應用中正在采用占地面積小的機床。

  快速移動設備

  由于“自由度”、損害的可能性、代價巨大的碰撞以及對激光光路精度的要求,這些硬件都需要進行大量的編程及控制。

  近年來,CAM軟件在這些技術方面已取得了快速的進展。例如,Camtek公司的PEPSSolidCut套件正在減輕世界各地的許多編程人員及生產經理的工作負擔,顯著提高了生產力,節約了大量時間。這種解決方案由3D/三—五軸程序及三—六軸管道加工應用兩種模塊組成。

  全球成功應用多軸程序的幾個實例說明了各公司所獲得的好處。

  位于英國艾塞克斯(Essex)郡巴西爾登(Basildon)的IlfordEngineering公司是汽車工業高精度部件的供應商,因Lotus與McLaren等公司需要更為復雜的部件,該公司安裝了一臺PrimaRapido五軸激光切割機。該公司以前曾經將此類工作分包出去。因功能及價格原因,該公司所選擇的激光軟件CAD/CAM系統是PEPSSolidCut。該軟件具有許多益處,其中一項是模擬功能的改進。首席編程員RobBlackwell指出這一特點領先于他在其它地方測試的軟件,他指出,該版本甚至能夠顯示應用中的加料管道。采用PEPSSolidCut程序的Rapido激光切割機,大大增加了Ilford公司內部能夠制造的零件類型.

  在世界另一端的澳大利亞墨爾本,成立15年、擁有40名員工的激光加工代工中心Laser3D公司,運行著13臺由辛辛那提的LaserLab(8)與TRUMPF(4)提供的激光切割系統。該公司供應成型的金屬部件及塑料部件,主要供給汽車工業的客戶,如福特、豐田及通用汽車霍頓公司(圖2)。工件在兩個車間中生產,使公司能夠提供范圍廣泛的激光切割與焊接服務。為了滿足日益增加的金屬切割要求,Laser3D公司擴大了激光切割機組,因此,公司必須更為高效地處理編程問題。

  總經理BrianFinn稱:“我們正在尋找可能的方式,改進我們的五軸切割設備的響應時間及精度”。例如,在LaserLab系統上的初始編程是通過示教方式,夾具的生產緩慢,程序不是很準確,因此浪費了加工時間。該公司購買了PEPSSolidCut激光軟件,用于LaserLab及TRUMPF機床,除獲得其它好處外,還節約了大量設計與制造夾具的時間(達到80%),設置時間比手動示教方式縮短了50%,精度也得到了提高。

  Laser3D公司計劃擴大其現有的工廠。Finn說:“我們的TRUMPF激光單元,三臺LaserLab五軸Pentacon機床及其它設備,與PEPSSolidCut激光軟件一起,使我們能夠滿足苛刻的交貨限期。因切割是直接采用設計數據,實際上消除了人為誤差因素,因此,我們能夠生產更高精度的成品。

  在歐洲,FerralSystemsB.V.(位于荷蘭的Monster)公司已成立六年,擁有27名員工,是主要生產用于溫室產業的鋼鋁構件。兩年前,它從Balliu購買了當時世界上最長的激光管道切割機。該LTC13000管道切割機能夠切割13米長的管道;因為這些管道是在13米長的卡車上輸送的,因此這點很重要。Camtek與Balliu密切合作,為PEPSSolidCut激光管道切割系統提供支持。

  在評論采用PEPS的優點時,主程序員GuidoHofstede說:“各種特點,諸如對角切割,使我們能夠直線切割管道,且仍能在切割角下放一塊板。”該公司生產的許多構件需要將各種部件焊接到一起,因此新產品采用SolidCutLaser設計,使各個部件能夠就地嵌入與擰入,因此,各部件更易于包裝和運輸給客戶,損壞更少,而客戶能夠更容易地組裝各部件。而且,在激光方面的生產時間僅需增加4-5分鐘,與之相比,手動焊接需要20分鐘。Hofstede說:“客戶喜歡這種無焊接概念,有些客戶甚至投資購買特殊的工具,以適應我們的新設計,使工作速度更快。”

  FerralSystems公司分兩班以90%的負荷運行激光切割機,在12個月內,其業務已經增加了30%,因此,公司正在考慮另裝一臺激光切割機。

  切割部件

  對用戶來說,在SolidCutLaser內生成一個復雜的多軸激光光路很簡單。該系統可以自動使用或交互應用。特征尋找工具可以快速確定待加工區域;用戶控制合適的切割技術,應用于任何切邊切割。

  對部件表面的切<
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