G3015激光切割机使用说明书
染，延长了机器的使用寿命；X轴、Y轴齿轮齿条配有集中润滑装置，能定期向齿轮齿条提供润滑油；X轴、Y轴直线导轨座上有加注润滑油的油嘴，可以定期加注润滑油。
Z轴装置通过电容式传感器来控制Z轴电机驱动切割头上下运动，使切割时激光焦距（喷嘴）相对切割板材距离保持不变，保证了切割的质量；切割头采用抽屉式聚焦镜座，更换、清洗镜片极为方便；同时，可以根据切割板材的材质和厚度，上下调节焦点的位置，保证切割质量。
X轴、Y轴、Z轴运动均采用限位开关控制行程，同时各轴极限位置采用弹性缓冲垫保护，有效地保证了运动的安全性。 采用封闭式光路，确保镜片使用寿命。 配有自动聚焦系统，反映灵敏准确。
气路元件全部采用进口元器件，设计先进可靠，可同时装有三种不同的切割气体且可以自由选择，整个气路系统采用耐高压设计，在切割不锈钢板时，氮气压力可达2.5Mpa，保证了系统的稳定性、提高了切割机的可靠性和保证了切割面的表面质量。 操作台操作舒适，美观大方，操作机床如同柜员机取款一样开心。
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k) l) m) n)
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2.3主要用途及适用范围
激光切割是材料加工中采用较先进的一种加工方法。本公司生产的G3015型激光切割机，采用高功率CO2激光器，配备精密直线导轨及高精度的齿轮齿条等传动机构，通过PA8000E_LW数控系统，集合而成的精密数控激光切割机，是集激光切割、精密机械、数控技术等学科于一体的高新技术产品，主要用于普通碳钢板、不锈钢板、工程塑料、模切板、复合材料等材料的切割和成形，具有高精度、高效率、高性价比等特点。
注：根据选择激光器功率的大小，材料切割范围有所不同。
2.4使用环境条件
a) 供电电源规格： 三相五线制，380V 50Hz；
1. 主机功率总负荷： 45KVA
2. 激光器及冷水机： 35KVA (DC025)
b) 电源品质：三相不平衡度<2.5%，线电压波动<5%。
c) 接地保护：机床接地，在机床侧打地桩接地线，也可将机床接到电源的地线，要求接地电阻＜
4Ω。
d) 要求通风条件好、无粉尘、无腐蚀、无污染的场地环境。 e) 安装地基要求周边不能有大的振动，并且开凿防震沟。
f) 激光器要求安装在20oC的环境温度下（参照激光器的说明书）。
g) 冷水机组是向激光器及外光路、切割头镜片提供冷却循环水的专用设备，冷却水的压力保持在
4.5~6Bar之间，冷却循环水要求使用高质量的纯净水或蒸馏水；PRC系列激光器冷却水采用40％丙烯已二醇和60％蒸溜水混合而成。
h) 为预防火灾的发生，加工场地应配置好适当的灭火器并预留一定的灭火通道。
i) 机床左侧和后侧距车间墙壁的距离应在1.2M以上；激光器后侧距车间墙壁应在1.5M以上；冷
水机与空压机可放在室外，但距激光器应在10M内。
j) 控制单元、伺服单元和显示器及控制面板为机床的核心部件，对环境有一定的要求，并应避免
机床遭受电磁波的干扰，例如电弧焊和放电加工机等，以影响机床正常工作。
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2.5对环境及能源的影响
a) 激光切割机的激光器为CO2激光发生器，切割时会产生废气，有些废气是有害的（特别是切割
PVC和塑料时），所以在切割这些特殊材料时，有必要对吸尘装置排出的废气进行净化处理后排放到大气中。
b) 该激光切割机的激光器属４类激光产品，其射出光束，或经镜片反射和漫反射光都可能对人体
（尤其是眼部）造成损伤，在场人员应注意防护，还应防止火灾发生。 c) 激光切割机为高能耗设备，其电源总需求量约为：三相380V 50Hz，80KVA（激光器DC025型及
激光器的冷水机组。用户选择激光器的不同，功率也不完全相同。）
2.6产品结构与工作原理
G3015数控激光切割机，主要组成部分有：机床主机部分、控制系统、激光器、冷水机、抽风机、冷干机等。以上几部分中除抽风机、冷干机外都有自己的使用手册或操作说明书，在这里主要就主机部分和电器控制系统的主要构造及组成作详细说明。其余请参阅各该部分的说明书。
G3015数控激光切割机，主要组成部分有：机床主机部分、电气控制部分、冷水机组、冷风系统、排风系统等五部分组成。
机床主机部分：机床主机部分是整个激光切割机的最主要的组成部分，激光切割机的切割功能和切割精度都是由主机部分来实现的，主机部分由床身、激光器、悬臂部分，Z轴装置、工作台、辅助部分（防护罩、气路及水路）、操作台等六部分组成。详细介绍见2.6.2节。
电气控制部分：激光切割机电气控制系统是保证各种图形运行轨迹的重要组成部分，一般电气控制系统主要由数控系统和低压电气系统组成。
本机床数控系统配置德国PA公司高档数控系统PA8000E-LW，该系统是基于WINDOWS XP 操作平台，运行稳定可靠，含有32位微处理器，乙太网通讯接口；系统具有插补运算速度快、操作方便，动态性能好，负载能力强等特点。
低压电气系统的控制部分位于电控柜内，是整机电气控制的接口部分，电气系统的各种原器件均采用国内外知名厂商生产的产品，保证整机在运行中稳定可靠，反应灵敏。驱动电机为交流伺服电机，交流伺服电机用于驱动机床的X轴龙门、Y轴滑板，特点为加速性能好，响应速度快，最大定位速度可达50m/min；机床的Z轴为进给轴，采用交流伺服电机用于驱动：即Z轴切割头，特点为动态响应特性好，即能随动控制又可NC控制。
其他辅助外围设备包括大小冷水机组，冷风系统，排风系统，详细介绍见2.6.2节
2.6.1总体结构及其工作原理、工作特性
机床主机部分是整个激光切割机的最主要的组成部分，激光切割机的切割功能和切割精度都是由主机部分来实现的，主机部分由床身（X轴）、横梁（Y轴）、Z轴、交换工作台、工作台、气路及水路等部分组成。
2.6.2主要部件或功能单元的结构、作用及其工作原理
2.6.2.1 床身部分
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床身采用高强度铸铁整体铸造（早期为焊接结构）而成，退火消除铸造内应力，粗加工后振动时效→半精加工→振动实效→精加工，应力消除较为彻底，减小了机床的变形，确保了机床的精度长期保持不变。
通过PA8000E_LW数控系统控制SIEMENS交流伺服电机驱动，同轴驱动横梁实现X方向的往复运动，实现快速移动和进给运动，运动行程为3048mm；齿轮齿条和直线导轨采用封闭的防尘装置，其中防尘罩重量轻，运行可靠；齿轮齿条和直线导轨均采用原装进口的精密产品，有效地保证了传动的精度；行程两端有限位开关控制，同时辅以两侧的弹性缓冲垫，有效地保证了机床运动的安全性。
2.6.2.2 横梁部分
横梁部分采用整体高强度铝合金铸造。经固溶处理及人工时效后进行机加工，保证了整体的刚性及强度。其加工流程为粗加工→振动时效→半精加工→振动时效→精加工．横梁安装在床身的支撑导轨上，（导轨有直线导向导轨和平导轨）。横梁上面装有优质直线导轨，SIEMENS伺服电机通过减速机带动齿轮旋转，使Z轴滑板实现Y方向的往复运动，运动行程为1524mm；在运动过程中，有限位开关控制行程，同时两端还有弹性缓冲垫，保证了系统运行的安全性；横梁上面和两侧由外罩封闭，横梁与横向滑板之间装有可伸缩的风琴式防护罩，保证齿条和直线导轨在全封闭的环境中运行，不受外界环境的影响；光路部分用风琴式防护罩进行密封，实现了光路的全封闭结构。
2.6.2.3交换工作台座和工作台
工作台为整体焊接结构，具有较好的强度及稳定性。
交换工作台分为两部分，由交换装置和两个可移动的切割工作台组成；交换装置固定在床身的后面两侧，主要是完成两工作台的上下交换，工件在切割时，另一切割工作台可以上下料，可提高切割机的工作效率；两个可移动的切割工作台，由焊接框架构成，上面有支撑工件的支撑栅，工作台承重可达800KG；两工作台通过链装置传动，实现自动交换，大大提高了生产效率。工作台周边设有万向滚珠座，配置３ＫＷ以下的激光器，工作台中间有四根安装有44个支撑工件的万向滚珠，通过汽缸带动齿轮齿条机构可使摆杆转动180°。上料时可以将螺旋管快速接头插入切割工作台快速接头上，打开气动开关，使汽缸通过齿轮齿条机构传动，将摆杆向上转动180°，44个万向滚珠支撑工件，工件可在万向滚珠上滚动，避免工件在支撑栅上滑动，导致划伤，当工件定位后，按下气动开关，汽缸通过齿轮齿条机构将摆杆向下转动180°，万向滚珠在摆杆正下方，避免切割时滚珠被烧，由于工件在上料和定位时均是在滚珠上滚动，而不是传统的支撑方式（工件在支撑栅上滑动），此机构可有效保护光滑工件在上料及定位时的划伤问题，减轻了操作者的劳动强度。
2.6.2.4 Z轴装置
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Z轴装置是实现切割头的升降运动的部分。切割头的升降运动是由数控系统控制伺服电机，电机驱动滚珠丝杠，带动Z轴滑板上下往复运动来完成,Z轴行程为120mm；上下两端均采用接近开关控制行程，同时在滚珠丝杠两端有弹性缓冲垫，保证了运动的安全性。滚珠丝杠和直线导轨均采用优质产品，保证了传动的精度。
Z轴既可以作为一个数控轴进行其单独的插补运动，同时能和X、Y轴联动，又可以通过切割头的电控部分切换成随动控制，满足不同情况的需要。由于Z轴随动是由数控系统控制的，因此随动的精度比较高，稳定性比较好，从而保证了切割的质量。切割头密封并带有弹性缓冲，确保了切割头的寿命。
Z轴装置中的电容传感器（装在切割头上）检测出喷嘴到板材表面的距离后，将信号反馈到控制系统，然后由控制系统控制Z轴电机驱动切割头上下运动，从而控制了喷嘴与板材的距离不变，有效地保证切割质量。切割头有调节焦距的螺母，可根据切割材料的材质和厚度来调整焦点的位置，由此获得良好的切割断面。
喷嘴是加工过程中的易损件之一，用户可备用一些不同孔径的喷嘴，以方便更换。 Ｚ轴分别设有直线导轨座及丝杆座加注润滑脂油嘴，可定期加注润滑脂．
2.6.2.5 电气控制部分
G3015数控激光切割机电气控制系统主要由数控系统、伺服系统和低压电气系统组成。本激光切割机配置德国PA公司高档数控系统PA8000E_LW，该系统是基于WINDOWS XP的PC数控系统，具有插补运算速度快、操作方便的特点；伺服系统为SIEMENS交流伺服电机和驱动器，稳定可靠，动态性能好，带负载能力强。 (1) 操作方便
该机有七个功能软键和八个操作软键，操作软键能够在不同操作方式具有不同功能，从而减少了操作按钮，简化了操作面板。
各种方式下都由菜单显示操作功能，使操作直观。
该机具有HELP帮助系统，使得操作人员不需熟读说明书就可在数控系统的提示下操作。
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图2 数控操作界面
(2) 具有专用的激光功率控制功能
根据操作者设定的速度/功率函数关系曲线，可以精确地调整激光功率的大小来保证机床在加减
速时的不同速度情况下仍然能获得相应最佳的激光切割功率。 (3) 易于编程
对于工件程序采用通用的CNC高级语言编程，简单易学。 (4) 加工功能强
该机具有多种加工及辅助功能指令，对于各种复杂图形都能由指令编辑得出。 (5) 加工精度高
由于该机具有良好的机电驱动动态性能，所以加工跟随性好，精度高。 (6) Z轴既可随动又可数控
为了解决因板材表面不平造成激光焦点波动，而影响切割质量的问题，切割头（Z轴）必须随动以保持焦点恒定。本切割机Z轴除具有随动功能外还与X、Y轴具有相同的显示和控制功能。 (7) 图形显示
该机对于所编辑的零件程序，具有模拟图形显示和动态图形跟踪显示功能，使得加工更为直观易于监视控制。
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