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激光切割常見問題分析（xī）與解決辦法

2018-8-3 來源：中車株洲電力機（jī）車有限公司作者（zhě）：劉敏，夏長伢

摘要:激光切割作為鋼構件事業部下料的重要（yào）手段，生產效率與產品質量的高低直接關係事業部生產的（de）順利完成。針對激光切割的過程出（chū）現的產品毛刺、切割斷麵質量差等問題，可以從光（guāng）束對中、程（chéng）序引（yǐn）入線、切割參（cān）數等方麵著手，研究原因，製定解（jiě）決措（cuò）施，並應用到實際生產。

關（guān）鍵詞: 激光切（qiē）割; 切割斷麵質量差; 切割（gē）參數

0 引言

激（jī）光切割下（xià）料作為鋼構件事業部備料車間（jiān）現有最重要的下料方式，其生產效率的高低直接決（jué）定了車間乃至事業部的生產進程，是事業部的（de）重點班組。

而在平時的激光切割作業中經常出現的產品毛刺、切割斷麵質量差等問題，一直困擾著班組，嚴重影響班組的正（zhèng）常生產，當出現切割斷麵超差時，最（zuì）終的（de）處理方式都是由人工進行打磨處理，不僅勞動強度（dù）大（dà），而且打磨（mó）作業需（xū）要的時間比切割的時間還要長。

1 、問題分析及解決辦法

為有效解決厚板產品切割斷（duàn）麵質量差及切割毛刺問題，可（kě）以具（jù）體問題具體分（fèn）析。

1．1 焦（jiāo）點位置對產（chǎn）品（pǐn）切割質量的影響

在激光切割的參數設置中，焦（jiāo）點位置的不同，切割出來的產品質量也會不相（xiàng）同，我們擬對焦點位置進行調（diào）整試驗，對比不同焦（jiāo）點位置下的切（qiē）割質量，試（shì）驗材料: 1．4301－6/Q345E－8，切割氣體: 氮（dàn）氣，工藝（yì）表: T2D5637，切割速度: 1．5 m/min。激（jī）光（guāng）在切（qiē）割過（guò）程中，當焦點位置（zhì）較高時，切割毛刺明（míng）顯增多，且毛刺較硬，隻能通過砂輪機打磨的方（fāng）式進行（háng）處理，在經過多次（cì）試驗後，將焦點位置設（shè）置為－4 時（shí），切割毛刺基本沒（méi）有，斷（duàn）麵光滑。

詳（xiáng）細切割斷麵（miàn）見表 1

表 1 不同焦點位置試驗結果

1．2 引入線位置對產品切割質量的影響

產品引入線位置不同對產品質量影響（xiǎng）較大，我們擬（nǐ）對不同引入線位置進（jìn）行實驗。引入線位置對產品（pǐn）切割質量的影響（xiǎng）詳見表 2。

表 2 引入線（xiàn）位置不同對切割質量的影響

1．3 氣壓大小對產品切割質量的影響

激光切割中，不同的氣體壓力切（qiē）割出的產品質量也不相同，氣（qì）體壓力設置不當，極有可能會造成產品粘連，反麵有泡，造（zào）成後續精整困難。氣（qì）體壓力對切割質（zhì）量影（yǐng）響詳見表（biǎo） 3。

表 3 不同（tóng）氣壓對產品質量（liàng）的影響（xiǎng）

通（tōng）過上述試驗（yàn），發現（xiàn）影響激光切割質量的主要因素有（yǒu）: 焦距、引入線方式、氣體壓力等幾個（gè）方麵，下麵將結合這幾個因素，通過單一變量法，確定最優切割參數，以提高班組作業效率。

2、激光切割常見問題的解決辦法

1) 斷麵紋路很大（dà），斜紋( 功率: 2 700 W，速度: 0． 8 m / min，焦（jiāo）點位置: 4．5，氣壓 0．5 bar) ，切割效果（guǒ）如圖 1 所示。

圖 1 功（gōng）率:2 700 W，速度:0．8 m/min，焦點位置:4．5，氣（qì）壓 0．5 bar 切割效果

2) 解決辦法

經過初步判斷，認為其主要原因為氣壓過大，速度過快，所以，可以適當（dāng）降低氣體壓（yā）力，將氣體壓力降低到 0. 4 bar。切割效果如圖 2 所（suǒ）示。

( 1) 功率: 2 800 W，速度: 0．8 m/min，焦點（diǎn）位置: 4．5，氣壓0. 4 bar。在使（shǐ）用修改氣壓後的參數後，切割（gē）質（zhì）量稍有改觀，掛渣現象明顯，還需要再調整，此時，可以適當調整判斷是（shì）引入的功率太大，可（kě）以適當調整功率。

切割效果如圖 3 所示（shì）。

( 2) 正常（cháng）: 功率: 2 900 W，速度: 0．8 m/min，焦點（diǎn）位置: 4．5，氣壓 0．4 bar。減弱: 功率: 2 500 W，速度: 0．5 m/min，( 減小進刀引線的功率（lǜ）速度) 。

圖 2 功率（lǜ）:2 800 W，速度:0．8 m/min，焦點位置:4. 5，氣壓 0. 4 bar 切割效果

圖 3 功率（lǜ）:2 500 W，速度:0．5 m/min，焦點位置:4．5，氣壓 0．4 bar 切（qiē）割效（xiào）果

經過調整後，切割出的產品反麵熔渣明（míng）顯增多，且有較多泡泡，背麵溶（róng）渣（zhā）嚴重，判斷是焦點太高（gāo），我們（men）還可以適當進行調整。切割效果如圖 4 所示。

( 3) 正常（cháng）: 功率: 2 900 W，速度: 0．8 m/min，焦點位置: 3．5，氣壓 0．4 bar。( 降低（dī）焦點) 。減弱: 功率（lǜ）: 2 500 W，速度: 0．5 m/min。

圖 4 功率:2 500 W，速度:0．5 m/min，焦點位置:3．5，氣壓 0．4 bar 切割效果

表 4 通快激光切割（gē）機推薦參（cān）數表

經過（guò）多次參數調整，切割出來的產品（pǐn）質量（liàng）明顯提高，且（qiě）能達到相關質量要求。通過上述方法，經過多（duō）次試驗驗證，最終確定了不同材質規格（gé）切割參數（shù）表，詳見表 4，並應（yīng）用於班組的生產（chǎn）實踐。

3 、結語

激光切割相（xiàng）對於其他下料方式，有（yǒu）精度高，速（sù）度快，斷麵質量（liàng）高等優點，現在激光下料的產品可以做到不留加工量，產（chǎn）品直接裝車使用，且由於轉向架部分（fèn）的產品對（duì）質量要求高，允許的斷麵粗糙度為Ｒa12．5，而現階（jiē）段光衝班激光（guāng）切割的斷麵（miàn）質量在 10 mm 以下基（jī）本都可以達到這個要求，但是超過 12 mm 的板就有時候（hòu）不能達到，特別時 14 mm 的轉向（xiàng）架產品，表麵質量（liàng）嚴重影響生產作業。

通過對激光切割常見問題的分（fèn）析與探討，我們主要從切割參數入手，根據不同材質的材（cái）料進行大量實驗，最終，獲得（dé）了相對較好的切割參數，並應用於日常（cháng）的生產（chǎn）工作中（zhōng），以提高生產班（bān）組的日常操作技能及產品切（qiē）割質（zhì）量，對班組整體產能（néng）的提升有極大的幫助，同時（shí）也對後（hòu）續的（de）生產工作提供了一定的借鑒意義。

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