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为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500wco2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,见图4。试验结果如图5所示:分别表示no2、no4、no5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度rz与切割速度vc的函数关系。从图中可以看出no2小孔喷嘴在pn为400kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。no4、no5二种拉伐尔喷嘴在pn为500kpa到600kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应---的是切割压力pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。
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为了减少因---前光束尺寸变化带来的焦点光斑尺寸的变化,---激光切割系统的制造商提供了一些---的装置供用户选用:
⑴平行光管。这是一种常用的方法,即在co2激光器的输出端加一平行光管进行扩束处理,扩束后的光束直径变大,发散角变小,使在切割工作范围内近端和远端---前光束尺寸接近一致。
⑵在切上增加一独立的移动透镜的下轴,它与控制喷嘴到材料表面距离(stand off)的z轴是两个相互独立的部分。当机床工作台移动或光轴移动时,光束从近端到远端f轴也同时移动,使光束---后光斑直径在整个加工区域内保持一致。
⑶控制---镜(一般为金属反射---系统)的水压。若---前光束尺寸变小而使焦点光斑直径变大时,自动控制水压改变---曲率使焦点光斑直径变小。
⑷飞行光路切割机上增加x、y方向的补偿光路系统。即当切割远端光程增---使补偿光路缩短;反之当切割近端光程减小时,使补偿光路增加,以保持光程长度一致。
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随着钣金加工工艺的飞速发展,加工工艺也是日新月异,给钣金加工带来了许多---性的理念。作为传统的钣金切割设备,主要有:
数控剪床冲床火焰切割等离子切割高压水切割
这些设备在市场上占有相当大的市场份额,激光切割加工多少钱,一则他们熟为人知,二则价格便宜,虽然他们相对于激光切割等现代工艺来说劣势非常明显,但他们也各自有自己---的优势。
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