Dificultăți tipice la reglarea și ajustarea sistemului optic al unei mașini laser cnc

Mașinile cu laser CNC se ocupă perfect de prelucrarea semifabricatelor dintr-o varietate de materiale. Viteza mare și precizia prelucrării, precum și costul unitar scăzut de obținere a produselor finite, au făcut ca echipamentul laser CNC să fie un instrument popular într-o gamă largă de industrii. Prețul accesibil al mașinilor de gravat cu laser, flexibilitatea ridicată, ușurința de operare și întreținere fac ca acest echipament să fie atractiv în primul rând pentru întreprinderile mici și atelierele private.

Indicatorii de înaltă calitate ai produselor se datorează caracteristicilor fizice ale procesului de prelucrare a echipamentelor laser. La tăierea și gravarea materialului pe suprafața pieselor de prelucrat, acul cel mai subțire al fasciculului de energie înaltă acționează. În acest caz, materialul din zona de tăiere se evaporă imediat - rezultând o absență completă de deșeuri solide (numai reziduuri gazoase). Deoarece grosimea "acului" laser este o fracțiune de milimetru pătrat, tăierea tăieturii se dovedește a fi extrem de subțire. Datorită impactului rapid al laserului, toată căldura se consumă prin evaporarea materialului - fără a se răspândi în straturile adiacente ale piesei de prelucrat. Acest lucru asigură o calitate excelentă a marginilor tăieturii - practic imposibil de realizat pentru alte moduri de prelucrare / tăiere a semifabricatelor. Absența deșeurilor și precizia ridicată a marginilor cusăturii măresc calitatea și confortul general al lucrului cu piesele de prelucrat (nu este nevoie să finalizați produsele).

Pentru a obține indicatorii de calitate încorporați în proiectarea mașinii cu laser CNC, sistemele sale optice și mecanice trebuie să funcționeze în mod clar și fără probleme. În timpul funcționării, aceste sisteme necesită întreținere periodică și îngrijire. Deci, sistemul mecanic al mașinii are nevoie de lubrifiere (mai puțin adesea - ajustarea pentru a elimina backlash-urile). Iar sistemul optic necesită mai multă grijă, pentru prelucrarea fumului și a gazelor precipitat din oglinzile acoperite cu suprafața de reflexie și să degradeze / violeze verificat accident vascular cerebral raze de geometrie (reducând astfel calitatea de procesare).

Cum este aranjat sistemul optic?

Masinile cu laser CNC pot fi echipate cu diferite surse de radiatie - bazate pe tuburi de gaze sau lasere de stare solida. Proiectarea sistemului optic cu mai multe diferite, dar conceptul rămâne același: fasciculul laser de la sursa de radiație trece printr-un sistem de oglinzi (partea mobilă - pentru a se deplasa radiatorul de-a lungul traseului de proces pentru comenzile sistemului de control). Acest articol este dedicat sistemului optic al unei mașini laser cu laser CNC, bazat pe un tub de gaz.

Mediul activ pentru generarea de laser este un amestec de dioxid de carbon, azot și o mică parte de heliu. Când se aplică o tensiune externă într-un astfel de amestec, se inițiază un proces de extragere a fotonilor cu o anumită lungime de undă, amplificați de rezonatorul optic încorporat. Ca urmare, un fascicul laser iese din capătul deschis al tubului laser (structural este un cilindru de sticlă alungit) și lovește imediat prima oglindă. Se deflectă fasciculul în direcția câmpului de lucru al mașinii laser. Al doilea (primire) este oglindă mobilă - asigură continuitatea fasciculului în orice poziție a traductorului capului în raport cu axa longitudinală de coordonate Y. A doua oglindă reflectă fasciculul într-o a treia direcție - mobilă de asemenea, destinat să „dețină“ în orice poziție a fasciculului mișcarea transversală emițător (de-a lungul coordonata X) . Astfel, două oglinzi mobile permit radiatorului să ocupe orice poziție față de planul mesei de lucru. A treia oglindă este instalată la un unghi de 45 de grade. la orizontală - reflectă fasciculul laser în jos, în interiorul capului radiatorului. cap Sheer cuprinde o lentilă de focalizare (pentru a crea un „spot“ zona de radiație dorită) și un sistem integrat de purjare a aerului (pentru a proteja obiectivul de funingine și a gazelor de eșapament).

În general, sistemul optic al mașinii este aranjat foarte simplu. Cu toate acestea, pentru o deplasare corectă a fasciculului, este necesar să reglați aranjamentul reciproc al oglinzilor. În caz contrar, "acul" laserului de pe suprafața piesei se va schimba, ceea ce va înrăutăți calitatea și precizia produselor.

Erorile tipice ale setărilor oglinzilor și diagnosticarea acestora

Un semn de setări incorecte (de multe ori spun „defecte de aliniere“) ale sistemului optic cu ajutorul oglinzii calitate de prelucrare laser CNC sunt încălcări. De exemplu, o „în trepte“ formă de curbe cu gravura „rotunjime“ de puncte mici (în loc de o formă rotundă) înclinată profilului (neuniform) tăiat de-a lungul axei X, denaturarea dimensiunile inițiale (diametru) ale spotului de lumină, fasciculul de focalizare tulburări, etc.

Majoritatea acestor probleme (și alte probleme similare) sunt rezolvate prin setarea corectă a oglinzilor. Mulți nou-veniți se tem de această procedură și încearcă să găsească o "soluție optimă" (să știe exact ce oglindă și cum să activeze acest sau acel defect de procesare). Cu toate acestea, această metodă conduce adesea la o agravare a situației, și nu la soluția sa. Pentru eliminarea garantată a defectelor de procesare, se recomandă întotdeauna să urmați algoritmul de aliniere "canonică". Anume - pentru a regla oglinda, începând cu prima (de la tubul laser), apoi, la rândul său, a doua și a treia. Nu este necesar să se caute expunerea la fasciculul oglindește strict centrul (dimpotrivă, utilizatorii experimentați cu laser mașini CNC sunt sfătuiți să „direcționare“ beam într-o jumătate a oglinzii - și după un timp de funcționare a oglinzii poate fi inversat partea „curat“ a unui fascicul). Principalul lucru este că fasciculul nu lasă oglinda să reflecte planul. Și nu sa "târât" pe ea cu orice mișcare a oglinzii de-a lungul coordonatelor de lucru!

La reglarea ultimei oglinzi (a treia, situată direct pe capul radiatorului), este necesar să se realizeze o reflectare strict verticală a fasciculului laser. Așa că în lentila de focalizare el "a intrat" ​​doar în centru! În caz contrar, desktop-ray perpendicularitate nu numai că duce la o „trage“ toate liniile de pe piesa de prelucrat, dar, de asemenea, „emoție“ de laser într-un perete lateral al unui traductor de con - cu riscul de a topirii.

Trebuie remarcat faptul că alinierea sistemului optic este proiectată pentru a obține o anumită geometrie a traseului fasciculului laser în raport cu piesa de prelucrat. Cu toate acestea, martor în sine este situat pe desktop. Prin urmare, forma planului său și paralel cu orizontul fizic afectează în mod semnificativ calitatea prelucrării. Prin urmare, înainte de prima pornire a mașinii laser, aceasta trebuie setată strict pe nivel, ajustând suporturile mobile. De asemenea, monitorizați periodic poziția planului de lucru (și cu ajutorul unui nivel) - mai ales atunci când masa este echipată cu un mecanism de ridicare automată.