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数控激光切割机报价 数控激光切割机加工工艺及故障诊断
数控激光切割机加工工艺及故障诊断摘要： 激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光加工技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术。 关键词：激光器、加工工艺、控制系统、检测系统、故障诊断引言激光具有高相干性、方向性、高强度的特质，很容易获得很高的光通量密度，将强的激光束聚焦到介质上，利用激光束与物质相互作用的过程来改变物质的性质，这就是激光加工。激光加工技术随着光、机电、材料、计算机、控制技术的发展已经逐步发展成为一项新的加工技术。激光加工具有加工对象广、变形小、精度高、节省能源、公害小、远距离加工、自动化加工等显著优点，对提高产品质量和劳动生产率、实现加工过程自动化、消除污染、减少材料消耗等的作用愈来愈重要。激光加工主要应用在电子、汽车、机械制造、钢铁冶金、石油、轻工、医疗器械、包装、礼品工业、钟表、民爆、服装、化妆品、烟草、航空航天等行业，而且应用范围越来越扩大，在激光打孔、激光毛化、激光切割、激光焊接、激光热处理、激光打标、激光雕刻等方面已得到广泛应用。 一、机床的概述1． 结构合理1）床身整体焊接，具有较好的刚性，稳定性和抗震性。 2）激光器与机床分离，且采用恒光路技术，光路稳定。3）X轴，Y轴丝杠及导轨用侧板和玻璃罩保护，减轻了粉尘对机床的污染，延长了机器的寿命。4）采用封闭式光路，确保镜片寿命及光束质量。 5）集中润滑系统保证了丝杠导轨的工作寿命。 2． 精度高采用精密滚珠丝杠，直线导轨运动，运行精度高（定位精度+-0.03mm/m,重复定位精度+-0.01mm）3.速度快最大运行速度高达40m/min.4.性能好，功能多1）采用FAGOR
8055系统，功能强，AC伺服电机惯量小，动态性能好。 2）采用大功率快速轴流激光器，功能强，稳定性高，适应性广。 3）配有自动聚焦系统，反映灵敏准确。4）拖链可自动将废渣废料排出。排烟尘装置，充分有效排除切割气体，灰尘，保持工作环境清洁。5）气动系统设计先进，气路组件全部采用国际顶尖大厂产品，可同时使用三种不同气体，自动转换，耐高压，大大减少辅助时间，提高了生产率，并改善了切割质量。 6）照明系统改善了操作环境。7）配专用CAD/CAM自动编程软件，可与系统RS-232接口直接通讯。 5．易于操作1）固定操作台，操作方便。2）切割头更换镜片方便，同时带有缓冲装置，避免头部损坏..（三）组成SLCF-X15x30数控激光切割机,主要组成部分有:主机,激光器,水冷机.主机是整个切割机的主体,主要由床身,横梁,交换工作台,切割头(Z轴),其路及水路、控制系统等六部分组成. （四）原理激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过材料表面，在极短时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目的。激光切割主要是C O。激光切割，CO。激光切割是用聚焦镜将CO。激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，并使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动，从而形成一定形状的切缝。激光切割工艺多种多样，其中熔化切割是使入射的激光束功率密度超过某一值，从而使光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞；汽化切割是使用高功率密度的激光束加热，避免热传导造成的熔化，于是部分材料汽化成蒸汽消失；氧化熔化切割是材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源；对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，引起该区域大的热梯度和严重的机械变形，导致材料形成裂缝。称之为控制断裂切割。二、控制系统（一）概述SLCF-X15x30数控精密激光切割机控制系统主要由数控系统、伺服系统和强电控制系统组成。本数控系统有以下的几个特点：（1） 操作方便 （2） 功能强 （3） 易于编程 （4） 图形显示 （5） 精度高 （6） 效率高（7） Z轴既可随动也可数控 （8） 多种报警功能（二）电器布置8055数控系统为西班牙FAGOR公司生产的铣床加工通用高档系统。该系统采用模块化结构，由中央控制单元、监控器/键盘操作面板和伺服驱动装置组成。 （四）G代码 1． G00快速定位。最大可能的速度由机床本身所决定。2． G01直线插补。G01代码后编写的运动必定是直线运动，并以进给率F移动。3． G02、G03顺时针和逆时针圆弧插补。G02或G03后编写的运动一定是圆弧路径，并以编写的进给率F移动。4． G04准备程序段的中断。在任何需要中断程序段时编写。5．G04K暂停时间。在任何需要定时的时候编写，以10ms为单位，如：G04 K50（延时0.5秒）
G04 K200(延时2秒)6.
G05圆角过渡。切割时用于圆滑过渡,防止尖角。7．G06圆弧插补。通过编写圆弧中心的绝对坐标进行圆弧插补。8．G07方角。切割时通常用于尖角过渡，程序达到拐点才停止。9．G10取消图像镜像10．G11、G12、G13、G14分别相对于X、Y、Z及任意轴镜像。11．G16平面选择。轴平面可以自由选择。12．G17X——Y平面选择。13．G18Z——X平面选择。14．G19Y——Z平面选择。15．G20、G21定义工作区上下限。16．G36自动半径过渡。在需要拐角的地方编写，如： G90 G01 G36 R5
X35 Y60 X50 Y017．G39自动倒角过渡。在需要倒角的地方编写，如： G90 G01 G39 R5
X50Y018．G40取消刀具半径补偿。。G40只在G00或GO1时完成。19．G41 、G42刀具右、左补偿。G41或G42只在G00或G01有效（直线运动）。20．G50可控制圆角。保证理论和实际路径之间的差别小于由机床参数“NPOSW2”设定的值。21．G53相对于机床零点编程22．G54、G55、G56、G57绝对零点偏置。23．G58、G59相对零点偏置。24．G70、G71G70，英寸编程，转换成英制尺寸。G71毫米编程，转换成公制尺寸。25．G72比例因子。26．G90绝对坐标编程。27．G91增量尺寸编程。可以编程输入方式，执行增量坐标。28．G94以mm/min为单位的进给率，进给速度F以mm/min为单位。29．G95以mm/r为单位的进给率，进给速度以mm/r为单位。（五）M代码注：其中G代码为通用代码，M代码为本台机床设置的。（六）特殊参数PLCR200
打孔激光功率
W（约有+50的误差，以实际显示为准） P111
W（约有+50的误差，以实际显示为准）（七）切割用气体1）切割普通碳钢用氧气，低压打孔，高压切割。2）切割非金属一般用空气，低压和高压的压力可调为一样，打孔时间设为0。 3）切割不锈钢等，一般用氮气，氧气低压打孔。三、操作（一）操作顺序必须按如下操作：1）合上总电源，检查电源电压和三相平衡度是否满足机床的电气要求。 2）启动水冷机。检查水温水压是否正常。3）打开压缩空气。检查气压是否正常。4）打开氦气、氮气、二氧化碳气体，检查气瓶高、低压是否正确，如果高压低于0.6Mpa,则要更换气瓶。 5）启动激光器6）控制系统通电，机床回零点，使机器进入待命状态。回零时使Z轴归零，并注意切割头位置，以免在归零时碰损。 7）输入工件加工程序8）打开辅助气体，并根据加工材料的不同选择气压。辅助气体的气电转换器应调节在适当位置，以确保气压低于一定值时停止切割，保证聚焦焦镜片的安全。 10）启动程序进行加工。加工过程中要随时注意切割情况，如有切割头可能碰撞或者途经空洞等情况要立即停机，排除故障因素后方可继续运行。 11）关机。 关机顺序如下： a． 关激光器 b．关水冷机。c． 关氮气、氦气、二氧化碳。注意关严，以防漏气。 d．关压缩空气。 e． 控制系统断电。12）清理现场，记录当天的运行情况，如有故障发生，必须详细记录，以便诊断和维修。9）上料时要注意安全，确保人生安全，防止碰伤机床。（二 ）光路调整1. Z轴焦点调整激光切割过程中,光束焦点与切割表面的相对位置对切割质量的影响很大.应正确调整焦点的位置。通常，通过改变焦点试切工件，或者，通过在有机玻璃上打点的方法来获得最佳焦点的位置。焦点的位置确认以后，调节激光切割头底部的调节螺母，将切割嘴调节至到板面1.5mm至2mm之间,切割头焦点的调整就完成了。切割头与板面的相对位置变化后，切割头及传感器的零点也要发生相应的变化。 微量调节时，可以用板面上焦点修调旋纽来完成。调节量较大时，就要调节传感器与支架的相对位置。调节时，要格外小心，否则会造成切割头下戮，从而损坏机器零件。 2．切割嘴与光束同轴调整切割嘴与光束的是否同轴直接影响切割效果。将功率调整到20W走右，把透明胶带粘在切割嘴上，迅速开关光闸一次，观察激光打出的小孔与切割嘴压在胶带上的痕迹是否同轴。如不同轴，用四个顶丝来调整切割嘴的前后左右位置，直到满意为止。3．光路的调整切割机中采用飞行恒光路，Y轴的运动是通过移动Z轴箱来实现的，在这样的加工过程中，随着光学组件的运动和光路情况的改变，切割质量会受到一定的影响正确调整光路系统是保证切割质量的前提之一。光路的调整的原则是光束必须与光学组件的运动方向平行，并且通过光学镜片的中心。调整光路时，要在近场和远场打光斑，比较两处得到光斑的重合性，一般要经过几次反复的调整，才能达到满意的结果。4．切割头传感器调整电容传感器的焦点调整方法，由调试工程师现场示范讲解。（三）日常维护及注意事项机床部分的日常维护有：1）随时清除污责，赃物，保证机器外观整洁。2）及时清理切割箱中的废料。3）及时清理抽风口过滤网上的杂物，保证通风管畅通。4）定期润滑各运动部件，周期可根据机器的使用情况而定，通常一周一次或两次。5）定期检查压缩空气气路中的油雾器，保证合适的油位，如果不足，应及时添假加。6）定期检查各气体过滤器，及时排除过滤器中的积水杂物。7）定期检查反射镜与聚焦镜表面的污染情况，保持其清洁，以保证使用寿命。8）定期检查行程开关支架及撞块支架，防止螺钉松动。9）床身前后罩上不应有异物，以免与工作台发生撞碰。１０）床身导轨护板内不应有异物，以免损坏导轨座。（四）操作面板布置及元件功能ＦＡＧＯＲ ８０５４５ ＣＮＣ的监控器／键盘板和操作面板布置了以下功能按纽（元件）和状态指示灯。1）手动脉冲发生器用于机床的精确调整2）参考点指示灯当Ｘ、Ｙ、Ｚ轴返回参考点时，发光二极管亮。3）激光报警灯激光高压不正常时，发光二极管亮。4）系统故障灯当数控系统内部发生报警时，发光二极管亮。5）外部故障灯当外部条件之一不满足时，发光二极管亮。6）进给保持自动运行停止时发光二极管亮。7）Ｚ轴方式Ｚ轴方式选择开关，有“数控”和“随动”两种方式不。数控系统处于ＪＯＧ方式时，如果选择了“数控”，按下Ｚ＋或Ｚ—，Ｚ轴以数控方式上下移动。数控系统处于ＥＸＥＣＵＴＥ、ＭＤＩ方式时，使用Ｍ１０，Ｚ轴以随动方式下降至工件表面；使用Ｍ１１，Ｚ轴以数控方式返回参考点。如果选择“随动”，不管数控系统处于何种方式，Ｚ轴都以随动方式下降至工件表面。8）焦点修调电位器，用于光束焦点休整。9）照明按纽，用于照明。10）拖链按一次按纽，启动拖链，同时灯亮。再按一次按纽停止拖链，同时灯灭。11）光闸控制按住“ON”，光闸（机械、电子）保持开，松手则关。12）打孔时间穿孔时按一下“—”，可立即结束穿孔，缩短打孔时间；按住“+”，则一直保持打孔状态，延长打孔时间。13）电源控制旋钮，钥匙式两位置，用于控制回路的通电/断电。14）急停解锁按钮，用于急停解锁。如果轴在运动中碰到限位开关，系统将处于急停状态。系统切换到手动操作方式，同时按下此按钮和相反的轴运动键，可使系统退出急停状态，恢复运行。15）急停当出现紧急情况时，按下此按钮后，所有运动都停止，CRT上出现急停报警。16）回退按住该按钮，机床沿先前的运动路径回退，松开按钮，则立即停止。四、设备的调试及工艺参数一． 切割前的准备1．激光器对辅助设备的要求为保证整个机床及激光器的正常运行，保持功率稳定和模式的良好，对辅助设备和辅助手段有及其严格的要求。如果使用不符合机床要求的水、气，易导致功率降低，甚至导致涡轮机、光闸和其他零件的损坏。（1） 气体A． 辅助气体首先准备好切割用的辅助气体N2、O2和Air。检查气瓶上的铭牌，看是否符合使用要求（N2和O2的纯度和压力），然后将气瓶的气体正确引入机床上。启动空气压缩机B． 机关器用气体激光器用气体是高纯度的He、N2和CO2，要求因激光器而异。DC025激光器对气体有极其严格的要求：（2） 冷却水 （3） 稳压电源 必须用聚乙烯管或不锈钢管作为气体管路，用高性能高强度可靠性高的管接头连接。无锡职业技术学院毕业设计说明书（论文） 容量100KVA，覆盖整个机床、激光器、冷水机、CNC和空压机。2．Y轴光路的平行度调整确保激光器在激光器支架上放置的稳定性，通过激光器支架上的调节螺钉，调整激光器的高度和左右位置及角度，使激光器出光口对准机床侧入光口。将一纸板放置于入光口附近，利用激光器发出的红光指示，初步判断激光器出光口与机床侧入光口的偏差，根据这个偏差，调整激光器的位置。然后，利用红光指示调整Y轴与光的平行度。 3． Z轴光路的调整确保激光器在激光其支架上放置平稳可靠，通过激光器支架上的调节螺钉，调整激光器的高度和左右位置及角度，使激光器出口对准机床侧入光口。将一纸板放置于入光口附近，利用激光器发出的红光指示，初步判断激光器出光口与机床侧入光口的偏差，根据这个偏差，调整激光器的位置。（1）检查激光是否通过焦距镜的中心，与Z轴是否平行，与X-Y平面是否垂直。（2）焦点位置的调整（3）检查喷嘴a.外形是否碰伤b.用直径为1mm的钢丝穿过喷嘴孔，消除切割产生的溶渍，以保持气流顺畅。 c.如果喷嘴口碰伤，孔不是真圆，不能继续使用，必须更换。 d.检查激光是否在喷嘴的中心（1）激光在喷嘴的中心 （2）激光不在喷嘴的中心 e.喷嘴与工件的距离调整至1～1.5mm f.选择适当气体、压力。g.适当的穿孔及切割条件。4．随动传感器二．喷嘴喷嘴的形状和气体流动的情形，会影响切割的效果。 1．喷嘴的作用（1） 防止溶质等杂物往上反弹进入聚焦镜片。1）没有喷嘴时，气体喷出的情况。 2）有喷嘴时，气体喷出的情况。 （2） 喷嘴可控制气体扩散面积及大小，影响切割质量。2．调节喷嘴位置激光必须从喷嘴的中心穿过。1）在喷嘴的端面涂末印泥（红色为好），将不干胶贴在端面上。2）用10—20瓦的功率，手动打孔，将白色不干胶拿下，注意保持与喷嘴的相对位置。 喷嘴位置与激光中心相差过大时，将无法打出中心点。3）如果打出的中心点时大时小，请注意条件是否一致，聚焦镜是否松动。4）中心不在喷嘴中心时，调整喷嘴位置，对准激光。五、下面是对激光机最主要的部分激光器进行研究和分析 本机床使用的是ROFIN DC 020激光器。他是由高频激发,散热二氧化碳Slab激光器. 激光器由激光头和控制箱组成.激光头主要部件是:1. 支架2. 激光气体供给3. 塑料面板4. 真空管(容纳器)5. 高频发生器6. 出光镜7. 光闸处于关闭状态,出光镜前部的激光束路径中的水冷机开关会起到防止激光束进入加工状态的作用.在准备运行或发生错误时光闸关闭的.此时,折弯镜会将激光束导入黑体.在黑体中光束的输出能量回被冷水吸收.激光的出光镜中的谐振腔不断计量激光功率,并将其显示在控制面板上.控制箱的主要部件是:1. 带电源开关,所有的保险丝,继电器,激光器电子元件保护机械开关的能量供给.2. 带HV(高压)软启动单元的用于高频发生器的高压产品.3. 带CPU卡,数字输入,数字输入卡,继电器输出卡,脉冲/斜波发生器(选配件)和外部控制系统综合界面的计算机插槽.计算机插槽控制和兼控所有的激光器重要功能.4.键盘和显示器(控制器终端)控制器终端也可安装在激光设备的其他箱体内.激光器的操作是由显示器上的显示内容支持.只要按键盘上的按键就能实现自动开动.这样,在一分钟内激光器就完成了运行前的准备.激光器输出功率可以由持续电位计或键盘数字来选择.激光器所有的功能都是在键盘上控制的,比如:脉冲/斜波发生器编程或请求诊断和服务程序.六、维护及保养（一） 备件维护保养过程中,以下物品是必须的,用户应常备:1. 丙酮 纯度99.5%,水少于0.3%,容量一瓶500ml2. 脱脂棉:5包3. 酒精500ml ,纯度以上99.5%4. 镜头纸 5本5. 吹气小球 一个6. 滴管针 一个(医用)7. 有机玻璃 200×300×308. 印台(红色) 一块9. 棉棒2包10. 工具: 成套内六角扳手,螺丝刀等（二） 激光器1.每日保养在每日开机前做保养.激光工作气体/辅助气体检查检查激光气体瓶一次测的压力(CO2,HE,N2)应不小于7.6bar,否则更换气体.冷却水压力8.5bar以上冷却水温度16±1℃真空泵油面高度如不够,则需添加.油/水/气泄漏检查真空泵,谐振腔各气动元件,管接头是否泄漏.2.每周保养激光气体混合单元1) 是否有油/水2) 气体干燥过滤器超过1/4颜色变成红色或白色(正常为兰色)真空泵油面高度如不够,则需添加.水冷机过滤器是否有杂质.激光头冷却水回路检查回路是否有杂质.3.每半年保养(1)更换真空泵油(2)检查激光器头冷却水管路是否有腐蚀现象(3)检查激励电源油箱是否漏油(4)检查高压电缆是否有损坏(5)清理激光器谐振腔内部所有镜片,包括前窗镜,尾镜,反射镜等(6)清理激光器内所有镜片后,应重新调整激光器的模式4.每年保养(1)清理冷水机管路(2)更换冷水机内部的冷却水(3)检查谐振腔内部的水路是否有泄漏（三） 光学镜片1.注意事项(1)不要用手直接触摸镜片表面(反射镜,聚焦镜等),否则造成赃污或划伤.(2)请勿使用水,肥皂清洗镜片.镜片表面镀有一层特殊的膜,若这样清洗会划伤镜片表面,(3)勿将镜片放置于阴暗潮湿的地方,否则会导致镜片表面老化.(4)镜片表面如果有油渍或灰尘、赃物、水份，容易吸收激光，损坏镀膜。轻则激光束质量下降，重则无激光束产生。(5)除非不得已，不要使用已损坏的镜片，否则将会加速损坏本可修复的镜片。（6）安装反射镜或系统镜时，用力不要太大，否则会使镜片变形，影响光束质量。聚焦镜镜片 2．组装镜片（1）穿带干净利落，避免头发污染。（2）组装镜片时不要口对镜片吹气。（3）镜片应置于平稳清洁的桌面上。（4）用肥皂或清洁剂清洁双手。（5）戴上白色干净轻薄的手套。（6）切忌用无手套部位接触镜片。3．更换镜片（1）从包装盒中取出时应小心，防止碰伤。（2）打开包装纸前，勿施力于镜片上（3）应从侧边取拿反射镜和聚焦镜。（4）取下包装纸时应避免灰尘掉在镜片上。（5）取下镜片后，用吹气球清除镜面灰尘，然后将镜片放在光学镜片专用纸上。（6）清除镜片支持架及固定架的异物，避免其他异物掉在镜面上。（7）切忌对镜面过度施压。（8）镜片组装完成后，用于净空气喷枪清洁镜片灰尘及异物。4.镜片清洁步骤当镜面是平面（例如反射镜）并且无镜座时，使用镜头纸清洁当镜面是曲面（例如聚焦镜）或镜面带镜座时，使用棉签清洁。（1）用镜头纸清洁（1）吹掉镜片表面灰尘（用吹气球）；（2）用酒精或镜头纸清洁镜头表面（切忌用干燥的镜头纸直接在镜面上拖拉）；（3）将一张镜头纸平放在镜片表面，滴上2-3滴酒精或丙酮；（4）水平移向操作者方向，将镜头纸慢慢抽出，重复上述操作几次，直到干净为止；（5）若镜面非常脏，可将镜头纸对折2-3次，重复上述步骤，直到干净为止。（2）用棉签清洁（1） 用吹气球掉镜面上的灰尘；（2）用干净的棉签去掉污物；（3）用新的沾有酒精的棉签从镜片中心沿圆周运动，擦洗镜片，重复此次操作数次（使用过的棉签不要再用）；（4）最好用干净的布清洗镜片，去掉残痕（当心不要划伤镜面）；（5）将清洗好的镜片拿到光线充足的地方观察，若反射镜情况良好，表明已清洁干净。5.贮存镜片（1）贮存环境温度10-30℃。如果将镜片存于冷冻室或类似的环境，则取出时冷凝结霜，易损坏镜片。（2）湿度不大于30%，以免影响镀膜。（3）保存在盒内。（4）无震源，不受力，以免镜片弯曲变形。 四 、机床1．每日保养及检查2．润滑 切记安全第一为了保证空气压缩机处于良好的运转状态，延长压缩机的使用寿命，必须对压缩机进行维护和保养。日常维护保养主要是勤看压力表，及时了解其他压力是否正常。注意各运动部位的声音及温度变化和震动情况、机件紧固情况。 压缩机的保养一般分为三级：a. 一级保养 每天必须进行的工作。保证设备和环境清洁，按操作规程使用压缩机。五、空气压缩机日常维护和保养b. 二级保养 在压缩机停机时进行。主要是清洁过滤器，排除压缩机的缺陷和隐患。每600小时清洗一次，灰尘特多时，间隔时间缩短，以减少气缸的磨损。 c. 三级保养 保证压缩机的完好，提高压缩机使用效率。易损件如活塞、导向环、阀片、阀弹簧的更换周期应不少于2000小时，轴承中的耐高温润滑脂必须每年更换一次。六、负载运行及维护保养注意：维护保养工作应在断开电源后运行 一、负载运行1．按照开机方法进行开机，空载调试符合要求后，才能进行负载运行。 2．开通调试的时候，负载必须逐步加入，严格防止过载现象的出现。3．稳压器负载运行的过程中，如果发生电网停电，恢复供电的时候，负载必须逐步加入，严防数台大容量的鼠笼式交流电动机同时启动，过大的冲击电流回损坏稳压器。4．稳压器的负载以不超过额定功率的80%为好，此时稳压器的效率最高，可靠性也最好，如果稳压器的负载率很高，必须加强冷措施。 二、维护保养1．经常巡视稳压器工作状态：观察补偿变压器，调试变压器的温升是否正常，有无过热、线圈变色等现象；碳刷接触是否良好；监视输入、输出电压是否正常；是否有过载现象等。一旦发现异常应立即给予处理，无法处理可及时与制造厂家联系给予解决，一面损坏设备。2．建议每三个月对稳压器做一次维护及保养，内容主要有： （1） 清除稳压器各部分的灰尘和污垢。（2） 检查电器触头有否损坏现象，如有则应及时更换或修复。检查柱式调压变压器是否运作灵活，碳刷是否完好，及时更换已损坏或磨损量大的碳刷，线圈接触面上如有灼伤或碳刷粉末，应用0号细沙皮及时打磨平。本机床采用的编程的软件是NEWCAM软件，介绍如下：群组编辑 档案功能（1）新挡案（2）读入档案（3）存储档案（4）另存档案（5）档案输入（6）档案输出（7）例印格式（8）预览例印（9）例印（10）关于版本（11）最近读档（图如下） 编辑功能常用的有清除、全部清除、自动串接、分解、接合、切断、剪切、倒角、圆角等。 群组功能a)“加入”指令让您挑选目前存在于工作区内的图形元素，定义成一个群组，并将此群组展示区内的最后一个位置。 操作步骤：群组-----加入
加入选取图形
加入基准点
加入群组名称 b) c)删除“删除”指令可以用来删除群组展示区内之任一群组 取出存入群组展示区内的各个群组，可能需要做小修改或取得其中的部分元素，用在其他的群组上，也可能需要取得已定义完成的群组作为新群组的一部分。以上这些情况，都必须把群组自展示区内取出到工作区内重新编辑。 d) e) f) g)替换 展示 复原 顺序排列显示功能（1） 细部观察 （2） 前次观察 （3） 全部观察 （4） 极限观察 （5） 画面更新 （6） 距离测量 （7） 图形资料 （8） 点坐标 （9） 长度测量 （10）角度测量 （11）系统状态 （12）功能键 （13）工具列 选取功能（1） 单件 （2） 视窗 （3） 模具 （4） 经过 （5） 前次 （6） 最后 （7） 全部 （8） 颜色 （9） 层 （10）线形 （11）视窗外 （12）加入、剔除 设定功能 （1） 作业环境“作业环境”指令为一立即指令，你可以透过工作区内出现的视窗如图，改变目前的操作环境，如果这些合理，当您按下“确认”后，则这些改变的状态立即生效。 （2）颜色“颜色”指令用来设定往后所绘图形的颜色 （3）颜色“层”指令可以用来建立新的图层、以及管理目前之图层，如开启或关闭某一层之图形显示，或是变更一层之颜色，或是变更一层之线形，如下图所示 （4）线形 （5）字型 （6）尺寸 （7）图形颜色 （8）模型资料库排版档案功能 排版模式下挡案功能主要是让使用者、取存版档，或读入一个群组档，以便在系统的控制下安排各图形物件的位置。 编修功能 区块功能 排版功能 （1）“展示”指令可以用来开启或关闭群组展示视窗，让您对群组缓冲区内的群组，能随时查看其资料，或是对群组的删除、取出、或排版等有关指令的执行，能直接看到其结果，开启群组展示视窗也可以让您观看群组的大略形状，以及它的概略尺寸。 （2） 取出“取出”指令是用来将一群组展示视窗中拿出来排版在材料上。 （3） 面积排序“面积排序”指令是以每一个群组的实际面积作为排列的依据，面积最大的群组排在展示视窗的第一个，依序递减。 （4） 矩形排列“矩形排列”指令是以群组所占用的矩形面积的大小为排列的依据，面积较大者移至群组展示视窗的前端，依序排列。 （5） 比值排列 （6） 数量排列 （7） 名称排列 （8） 删除“删除”指令，可以用来直接删除群组展示窗内未使用群组，已使用于版面上的群组，若将其删除，则版面上属于该群组的版面将一并除去。 显示功能 在显示功能下的指令，主要是让您可以改变显示视窗的大小或显示范围，以便在排版的过程中，能随时掌握排版的确实位置，以及周围的排版的情况。 设定功能 设定功能是用来调整作业环境的指令，在操作过程中，您可用“作业环境”指令来改变操作环境 “材料”指令让您选取排版材料及其厚度。 自动碰撞的功能，以及自动碰撞的方向，“自动碰撞”指令下设定。 您也可以用“颜色”指令来改变图形的颜色 切割路径档案功能 档案功能下的指令，主要是用来读取图挡以进行切割路径规划，或是储存一个完成切割路径的路径档，或是转换切割路径为NC程式，或是传送NC程式到机器上进行加工，或是列印规划之切割路径。目前可以输入之档案有群组档、排版档、路径档，DXF档，CPF档，以及自动排版档。 最主要的有转换数控码，数控码回转等。“转换数控码”指令可以用来将目前规划之切割路径，转换成数值控制码，亦即NC程式，转换成任何控制器的数控码格式，转换数控码指令生效后，系统出现如下视窗：
“数控回转码”指令，可将数控码读入系统并以切割路径显示于荧幕上，此切割路径只能供参考用，不能再作编辑或改变。数控码回转指令生效后，系统出现如后的视窗， 切割功能（1）样型切割
（2）快速切割
（3）快速定位
（4）切割移动
（5）切入（6）切出
（7）下一步
（9）半自动
（10）全自动
（11）起割点
（12）画线
（13）穿孔
（14）打点
（15）割线编修功能（1）移动方式
（2）转角减速
（3）刀具补正
（4）尖角切割
（5）圆角切割
（7）画线切割
（8）插入快速定位
（10）切割速度
（11）共边
（12）架桥
（13）切割顺序
（14）切割方向
（15）复制
（16）消除
（17）后退
（18）全部清除
（19）零点重设
（20）切入方位
（21）图样/模型参数 聚集功能聚集功能主要分为两大类：“路径聚集”及“码聚集”。在一个码聚集之中，你可以输入适当之数控码，而一个路径聚集内更可能包含码聚集和数控码。a)b) 移动 定义
移动指令可以用来移动、或旋转一排版之路径聚集“定义”指令，可以用来将目前切割路径中的某一段路径定义成一路径聚集，并将它命名后存入聚集缓冲区内，定义之路径聚集也可以储存在硬碟中，以供日后需要时取出排版，当您在切割相同相同重复之工件时，您可以先做一个工件的路径，然后将此路径定义成为一个路径聚集，再以此路径来作为路径排版。（3）矩阵排版如果目前无规划之切割路径，您可以选取一定义之路径聚集，然后用矩阵排版指令在板材上做矩形阵列排版；如果目前已经有规划之路径，当您选取阵列排版指令后，电脑立即自动地将目前规划之路径定义成一个路径聚集，然后用此一路径聚集在板材上做矩形阵列排版。 （4）加入加入指令让您在目前切割路径的最后位置，加入一个已经定义完成的路径聚集排版，加入时的基准点是该聚集原始定义的起点。 （5）插入与加入指令相同（6）删除（7）写入写入指令，可以用来储存一个路径聚集目到硬牒中，以便日后再有相同的工件需求时，取出来排版。（8）修正（9） 列出（10）多数取多数取指令和矩阵排版指令的功能相似，都是取一个路径聚集来做矩形阵列排版；多数取可以将一选取之路径聚集排版在板材上之任意指定区域内，而矩阵排版是将一选取之路径聚集排版在整张板材上。显示功能（1） 细部观察（2） 前次观察（3） 全图观察（4） 极限观察（5） 画面更新（6） 距离（7） 点坐标（8） 排版数量（9） 工具列（10）功能键（11）图样/模型图形模拟功能（1） 模拟参数（2） 重新模拟设定功能（1） 作业环境 （2） 刀具 （3） 材料（4） 通用参数 （5） 快速切割 （6） 机器 （7） 刀路颜色（8） 图形颜色（9） 图形层加工零件的示例 在经过NEWCAM软件自动编程后，程序如下： N1G92X0.Y0.N2G91N3F4000N4(P111=890)N5(PLCR1=100)/N6G00X106.26Y17.379/N7(CALL 9000)/N8(CALL 9401)/N9G02X0.Y0.I0.74J0.121/N10(CALL 9011)/N11G00X329.99Y0.121/N12(CALL 9401)/N13G02X0.Y0.I0.75J0./N14(CALL 9011)/N15G00X330.Y0./N16(CALL 9401)/N17G02X0.Y0.I0.75J0./N18(CALL 9011)N19G00X64.274Y34.406N20X0.276Y0.094N21(CALL 9001)N22G03X2.8Y-2.8I2.8J0.N23G01X4.2Y0.N24G03X0.Y5.6I0.J2.8N25G01X-4.2Y0.N26G03X-2.8Y-2.8I0.J-2.8N27(CALL 9011)N28G00X-112.563Y119.854N29X-0.037Y0.146N30(CALL 9001)N31G03X2.8Y-2.8I2.8J0.N32G01X4.2Y0.N33G03X0.Y5.6I0.J2.8N34G01X-4.2Y0.N35G03X-2.8Y-2.8I0.J-2.8N36(CALL 9011)N37G00X-18.638Y169.183N38X-0.064Y0.29N39(CALL 9001)N40G03X1.354Y3.721I-1.183J2.538 N41G01X-1.775Y3.806N42G03X-5.075Y-2.367I-2.538J-1.183 N43G01X1.775Y-3.806N44G03X3.721Y-1.354I2.538J1.183 N45(CALL 9011)N46G00X-119.928Y-323.785N47X0.03Y-0.188N48(CALL 9001)N49G01X0.Y-2.2N50G03X0.2Y-0.2I0.2J0.N51G01X14.4Y0.N52G03X0.2Y0.2I0.J0.2N53G01X0.Y4.4N54G03X-0.2Y0.2I-0.2J0.N55G01X-14.4Y0.N56G03X-0.2Y-0.2I0.J-0.2N57G01X0.Y-2.2N58(CALL 9011)N59G00X-377.9Y0.N60X-0.1Y0.N61(CALL 9001)N62G01X0.Y-2.2N63G03X0.2Y-0.2I0.2J0.N64G01X14.4Y0.N65G03X0.2Y0.2I0.J0.2N66G01X0.Y4.4N67G03X-0.2Y0.2I-0.2J0.N68G01X-14.4Y0.N69G03X-0.2Y-0.2I0.J-0.2N70G01X0.Y-2.2N71(CALL 9011)N72G00X-185.953Y35.584N73X-0.291Y0.003N74(CALL 9001)N75G03X0.Y0.I-2.956J-1.087N76(CALL 9011)N77G00X258.556Y95.333N78X0.097Y0.027N79(CALL 9001)N80G01X-0.888Y1.903N81G03X-5.075Y-2.367I-2.538J-1.183 N82G01X1.775Y-3.806N83G03X5.076Y2.367I2.538J1.183 N84G01X-0.888Y1.903N85(CALL 9011)N86G00X208.148Y102.585N87X0.221Y-0.003N88(CALL 9001)N89G03X-1.354Y-3.721I1.183J-2.538 N90G01X1.775Y-3.806N91G03X5.075Y2.367I2.538J1.183 N92G01X-1.775Y3.806N93G03X-3.721Y1.354I-2.538J-1.183 N94(CALL 9011)N95G00X-0.804Y1.722N96X-0.126Y0.272N97(CALL 9001)N98G01X225.235Y105.041N99G02X0.306Y0.013I0.169J-0.363 N100G01X2.424Y-0.882N101G02X0.226Y-0.207I-0.137J-0.376 N102G01X128.143Y-274.773N103G03X0.182Y-0.115I0.181J0.085 N104G01X41.912Y0.N105G02X0.283Y-0.117I0.J-0.4 N106G01X1.824Y-1.824N107G02X0.117Y-0.283I-0.283J-0.283 N108G01X0.Y-72.752N109G02X-0.117Y-0.283I-0.4J0. N110G01X-1.824Y-1.824N111G02X-0.283Y-0.117I-0.283J0.283 N112G01X-872.752Y0.N113G02X-0.283Y0.117I0.J0.4 N114G01X-1.824Y1.824N115G02X-0.117Y0.283I0.283J0.283 N116G01X0.Y78.752N117G02X0.117Y0.283I0.4J0.N118G01X1.824Y1.824N119G02X0.283Y0.117I0.283J-0.283 N120G01X7.576Y0.N121G03X0.2Y0.2I0.J0.2N122G01X0.Y63.676N123G02X0.117Y0.283I0.4J0.N124G01X1.824Y1.824N125G02X0.283Y0.117I0.283J-0.283N126G01X22.852Y0.N127G02X0.283Y-0.117I0.J-0.4 N128G01X1.824Y-1.824N129G02X0.117Y-0.283I-0.283J-0.283 N130G01X0.Y-11.876 N131G03X5.6Y0.I2.8J0. N132G01X0.Y11.876N133G02X0.117Y0.283I0.4J0. N134G01X1.824Y1.824N135G02X0.283Y0.117I0.283J-0.283 N136G01X139.952Y0.N137G02X0.283Y-0.117I0.J-0.4 N138G01X1.824Y-1.824N139G02X0.117Y-0.283I-0.283J-0.283 N140G01X0.Y-11.876 N141G03X5.6Y0.I2.8J0. N142G01X0.Y11.876N143G02X0.117Y0.283I0.4J0. N144G01X1.824Y1.824N145G02X0.283Y0.117I0.283J-0.283 N146G01X41.852Y0.N147G02X0.283Y-0.117I0.J-0.4 N148G01X1.824Y-1.824N149G02X0.117Y-0.283I-0.283J-0.283 N150G01X0.Y-40.576 N151G03X0.2Y-0.2I0.2J0. N152G01X1.4Y0. N153G03X0.2Y0.2I0.J0.2 N154G01X0.Y0.4 N155G02X0.4Y0.4I0.4J0. N156G01X21.904Y0.N157G02X0.363Y-0.231I0.J-0.4 N158G01X0.609Y-1.306N159G03X0.266Y-0.096I0.181J0.085 N160G01X1.268Y0.591机床中P999999子程序：;****** BEAM HEIGHT CONTROL ****** (SUB 11)M16随动解除(P100=POSZ-25)
读取当前Z值 -25=P100 G90 G0 ZP100Z-AXIS LIFT 20 MM G91
增量编程 (RET) ;;***** OXYGEN STEEL-CUTTING PREPARE ****** (SUB 9000)
氧气切割 M88M55OXYEGEN VALVE OPEN
打开氧气阀M21ELECTRICAL LASER SHUTTER CLOSE 电子光闸关 M12MECHANICAL LASER SHUTTER OPEN
机械光闸开 G07
直角过度 (RET) ;;***** OXYGEN STEEL-CUTTING THICKNESS LESS THAN 3MM LASER ON ****** (SUB 9001)
氧气切割3mm以下的碳钢板 M89M50
低压气开 S1500M3
主轴正转(PCALL 9980,P2)GATE PULSE PIERCING 调用激光器中的参数（第2组） (P130=PPOSX,P131=PPOSY)
M95执行P130、P131的坐标 M10
随动打开M16HIGHT CONTROL CLOSE 随动解除 (P100=POSZ-0)
读取当前Z值 -0=P100 G90 G0 ZP100Z-AXIS LIFT 20 MM G91
增量编程 M20
电子光闸开 G04K30
暂停30msM100
启动二次增益（影响精度不能删） M52HIGH PRESSUR AIR OPEN 高压气开 M51
关闭低压阀SP111M3CUTTING POWER SET BY P111
主轴执行111号的功率 (PCALL 9980,P0)CONTINUOUS WAVE M10
随动打开 G05
圆角过度 (RET) ;(SUB 9401) F500 M55 M50 S2500M3(PCALL 9980,P2)GATE PULSE PIERCING (P130=PPOSX,P131=PPOSY) M10M16HIGHT CONTROL CLOSE G07(P100=POSZ-2)G90 G00 ZP100Z-AXIS LIFT 20 MM G91 M20 G04K70 M100M52HIGH PRESSUR AIR OPEN S1500M3CUTTING POWER SET BY P111 (PCALL 9980,P3)CONTINUOUS WAVE M10 G07 (RET) ;;***** OXYGEN STEEL-CUTTING LASER OFF ****** (SUB 9011) M21 M51 G07 FP188M53ELECTRICAL LASER SHUTTER CLOSE M101HIGH PRESSUR AIR CLOSEM11HIGHT CONTROL CLOSE AND Z AXIS LIST 20MM (RET) ;;******* ACTGAIN2 RUN ********** (SUB 100) G07 G91 G01 X0 Y0 G01 X0 Y0 G07 (RET) ;;******* ACTGAIN2 STOP ********** (SUB 101) G07 G91 G00 X0 Y0 G00 X0 Y0 (RET) ; (SUB 88) (P188=PRGF) (RET) ; (SUB 89) FP188 (RET) ; (SUB 26) SP110M3 FP190 (RET );******* LASER PULSE CORTROL BY CNC SETTING ******** (SUB 9980)(PLCR480=P15 AND $1F) ;LASER PLUSE PRGRAM SELECT BY CNC SETTING(RET )七、激光机常见故障诊断及排除方法（一）排除方法激光管亮电压表有指示
①出光不正常导光关节发热
常见于导光关节松动及激光管没装正。检查方法：同光校正。排除措施：更换或调整导光节，校正光路。 ②激光功率下降
常见于激光管老化。检查：用万用表电压档检查调压器，用高压表检查激光管的工作电压。处理：更换老化的激光管，及调换损坏的元件。 激光管不亮
①电压表有指示常见于供电线有开路。及脚踏开关或手动开关接触不良。检查：用万用表测量。处理：修理或更换。②电压表无指示
常见保险丝断，或电路有开路。检查用万用表测量。处理：更换保险丝，或接通电路。③电源指示灯不亮
常见保险丝断，进线接触不良，指示灯线路不良或指示灯已坏。检查：检查保险丝，检查电源进线，检查指示灯回路。处理：更换保险丝，修复导线及更换指示灯。④连续烧保险丝常见于机内有短路，及机内有严重污物。检查：逐级查线，多为高压部分有短路。处理：修复短路，清除污物。⑤机内有放电声或电弧光常见机内有尘埃，积水或空气湿度太大及有腐蚀性气体。检查：在暗处观察放电点。处理：清除尘埃、积水等物，更换工作环境。⑥激光输出不稳 见于机内有接触不良之处，机内有轻微断续短路点。检查：逐级查线。处理：更换导线，重新焊接线头，清洁处理。（二）注意事项（1）整机在调整使用中如发现因潮湿或其它原因有放电时，应立即关机，进行检修。 （2）激光机在低电流时可连续工作4小时，大电流时可酌情缩短使用时间。 （3）机壳要接地线，电源线为单相三线。（4）导光关节臂不用时请放置在干燥箱内，防止镜片发霉。 （5）检修时要先切断电源并进行高压放电，以保安全。八、参考文献1．林奕鸿 主编 数控技术及其应用 机械工业出版社 2．陈日擢
机械工业出版社
金属切削原理 3．齐世恩 主编 机械制造工艺学 哈尔滨工业大学出版社 4．华茂发 主编 数控机床加工工艺 机械工业出版社 5．吴培英 编著 金属材料学 国防工业出版社 6．熊光华 主编 数控机床 机械工业出版社 九、毕业设计小结通过这次毕业设计，我知道了很多、学到很多，通过与技术人员的交流，我很顺利的完成了这次毕业设计。我毕业设计的大致进程是先对这台机器加工的性能进行分析，接着对在操作中所注意的事项和操作顺序进行分析，然后设备调试工艺和参数进行分析，最后是机器的的维护和保养在拿到毕业设计任务后，我就积极的收集资料，为毕业设计作准备，我是一边工作一边完成毕业设计的，我现在从事的工种是数控激光，所以我这次选择的课题就是对精密数控激光切割机进行分析和研究。因此所设计的零件会有不到之处，还请老师指出和纠正。机密数控激光切割机在工业上应用很光泛,具有很多优点,但优点的同时,还存在很多缺点,如果把缺点全部转化成优点的话,他将受到更多客户的欢迎.(1) 激光射线的危害:激光射线对您的眼睛有伤害,并导致严重的皮肤灼伤.激光产生的光学射线定向性高且只有单一波长.激光器发出的光不同于我们习惯上所认识的那些能量广泛发散并在某个特定范围提供普通照明光源。激光在一个很狭隘的范围内存储了它几乎所有的能量，甚至是到一个很远的距离以外也具有极高的能量，激光束其横截面小，，在它经过的每一点都在每单位面积上释放大量的能量，所以激光被认为是一种产生很强的设备。工作人员应尽量避免与光的接触，因此我们还应加强对工作人员工作条件的改善，在工作台周围应设立工作区，防止发生意外。(2) 工作台是采用的链条式的，经常会由于一些废料而卡住工作台，因而会损坏机床，所以，我们应在链条周围加一个罩子，还应经常给链条加油。 (3) 水冷机：内部水冷循环（激光头射频管水冷循环）：冷却水质量：只可使用无添加剂并且传导性〈30Us/cm的除矿物质的水外部水冷循环（激光头和控制箱）
——使用除矿物质的水——如果不使用除矿物质的水，那么请按照下列说明：如果水硬度〉0.1mol/m3（Ca++，Mg++），请加入硬度稳定剂以防止锅垢沉积，但是硬度不能超过2mol/m3（Ca+，Mg+） 加入添加剂的水的传导性：〈1000US/cm 水中的氯化物含量：〈50/L 水的PH值：7-8悬浮物（只限外部水冷循环）：为了除掉某些物质，可使用孔的大小为〈=100um的过滤器。过滤器须尽可能地安装在靠近激光头冷水进口处。因此我们可以在水冷机上安装更先进的过滤装置，以避免因要求水的质量太高而出现机器损坏。目前激光加工技术研究开发的重点可归纳为：－－－新一代工业激光器研究，目前处在技术上的更新时期，其标志是二极管泵浦全固态激光器的发展及应用；－－－精细激光加工，在激光加工应用统计中微细加工1996年只占6％，1997年翻了一倍达12％，1998年已增加到19％；－－－加工系统智能化，系统集成不仅是加工本身，而是带有实时检测、反馈处理，随着专家系统的建立，加工系统智能化已成为必然的发展趋势。激光技术在我国经过30多年的发展，取得了上千项科技成果，许多已用于生产实践，激光加工设备产量平均每年以20％的速度增长，为传统产业的技术改造、提高产品质量解决了许多问题，如激光毛化纤技术正在宝钢、本钢等大型钢厂推广，将改变我国汽车覆盖件的钢板完全依赖进口的状态，激光标记机与激光焊接机的质量、功能、价格符合国内目前市场的需求，市场占有率达90％以上。存在的主要问题：－－－科研成果转化为商品的能力差，许多有市场前景的成果停留在实验室的样机阶段；－－－激光加工系统的核心部件激光器的品种少、技术落后、可靠性差。国外不仅二级管泵浦的全固态激光器已用于生产过程中，而且二级管激光器也被应用，而我国二极管泵浦的全固态激光器还处在刚开始研究开发阶段。－－－对加工技术的研究少，尤其对精细加工技术的研究更为薄弱，对紫外波激光进行加工的研究进行的极少。－－－激光加工设备的可靠性、安全性、可维修性、配套性较差，难以满足工业生产的需要。完成这次毕业设计实属不易，但我从中收益也很多，首先，我得感谢我的指导老师宋新萍老师和宁波海天集团的师傅们的指导，我相信这将在我以后的工作中起着很大的积极作用。 陆
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