二氧化碳激光切割机由激光器、聚焦系统、机械系统和电气系统组成

如图1所示

图1二氧化碳切割装置

      (1 )激光器适于产用的大功率激光设备额定连续输出功率达20kW。 它利用激光气体的快速流动,带走激光腔体内的废热。这种激光器的典型电-光转换效勒10% ~ 15% ,有效地带走废热对于保证连续工作是很重要的。为使工作成本最低,采用气液热交换器,并使气体介质通过该系统再循环。于需要连续不断散热和需要补充少量激光气体,以防止CO2和N2在放电时分解而产生的污染积累,因此要消耗少量气体。

       (2 )聚焦系统其作用是把激光束通过光学系统精确地聚焦至工件上,同时还具有调节焦点位置和观察显示的功能。CO2激光器输出的激光,要用锗单晶、砷化镓等制造的光学透镜才能通过。为减少表面反射需镀增速膜。激光在从激光器发出到加工工件,分为内光路与外光路,激光在激光器里振荡产生激光,称为内光路。在激光器发出后的光路,称为外光路。外光路系统采用镀鈑射镜及砷化镓聚焦透镜组成。反射镜可以通过附带的调节装置对角度进行任意调节。聚焦透镜装置在切割头内,通过调节装置可以调节焦点位置。在激光热敏纸上,激光光斑需要面积一致,可达到加工要求,调整完毕后还要安装激光喷嘴,调整透镜,使激光在切割工件时不偏移。

       (3 )电气系统电气系统包括激光器电源和控制系统两部分,其作用是供给激光器能量( CO2激光器的高压直流电源)和对输出方式(如连续或脉冲、重复频率等)进行控制。此外,工件或激光束的移动大多采用CNC控制。系统是由微处理机、接口电路、显示器驱动系统和电源等组成。微处理机是采用适合于工业环境的工业控制计算机。系统具有可靠性好、抗干扰能力强、功能齐全等特点。为了实现聚焦点位置的自动调整,尤其当激光切割的工件表面不平整时,需采用焦点自动跟踪的控制系统，它通常用电感式或电容式传感器来实时检测,通过反馈来控制聚焦点的位置,其控制精度的要求一般为士( 0.05~ 0.005 )mm。

       ( 4 )机械系统机械系统包括切割头及工作台两部分, 其中工作台固定,切割头由计算机控制的两个步进电动机驱动，作平面自由运动，根据控制程序作出各种图形,对工件进行高精度切割。

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