G3015激光切割机使用说明书
4.4.4光束焦点的调整
激光切割过程中，光束焦点与切割板材表面的相对位置对切割的质量影响很大，正确调节焦点位置非常重要。一般可以通过改变焦点试切，或者通过在有机玻璃上打点的方法来直接获得最佳焦点位置。焦点位置确定以后，调节激光切割头下部的调节螺母，将喷嘴调节至板面距离在1mm之内，切割头焦点位置的调整就完成了。切割头与板面的相对位置变化后，切割头及传感器的零点也需相应改变，微量调节可以通过机床数控切割高度来完成；调节量较大时，就要调节传感器与支架的相对位置来完成焦点的调节。做此项工作时，要小心认真，否则很容易产生切割头下撞，造成零件的损坏。
4.4.4.1 寻找焦点的方法
利用三角块找焦点（也可用倾斜的木板代替）
a) 工作台上放置一平整的平板，再在平板上固定一个有机玻璃三角块。如图10所示。
图10：激光调焦示意图1
b) 将喷嘴拆下，移动Z轴高度，下降的高度不能与三角块干涉即可。此时设置数控系统上显示 的Z轴坐标值为Z1。
c) 使激光低功率输出，保持Z轴高度不变，移动Y轴，或者运行程序经过三角块，此时在三角块上面会出现烧熔的痕迹，而烧熔最小点即为激光的焦点，如图11所示：
图11：激光调焦示意图2
d) 移走三角块，并装上喷嘴。此时可从三角块上求得焦点离平面距离为X。如图12所示。
图12：激光调焦示意图
e) 如果切割参数设定为：喷嘴在切割工件表面上方的距离为A,焦点在切割工件表面下方的距离为B，如图13所示，调整Z轴随动装置，使Z轴处于随动状态下，停留在坐标位置Z2上（数控系统
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显示的Z轴坐标）。则有如下的计算关系：
Z2= Z1+X+B-A
Z1 为寻焦点初始位置时，数控系统显示的初始Z轴坐标值
X 为所寻焦点到平面的距离
图13：激光调焦示意图4
4.4.4.2焦点的位置与切割断面的关系说明
下表所列出的是在切割不同的板材时，激光切割焦点处于不同的位置，对板材打孔和切割断面造成的影响，以及在切割不同材质和不同厚度的板材时，焦点位置的选择见表4。 名称及焦点的位置 切割材料及断面特征 SPC、SPH、SS41等工件的使用方式。 零焦距：激光焦点在切割工件表面。 焦点在工件表面，上表面切割光滑，下表面则不光滑。 铝材等工件的使用方式。 焦点在中央，因此平滑面范围较大，切幅比零正焦距：激光焦点在切割工件里面。 焦距的切幅宽，切割时气体流量较大，穿孔时间比零焦距长。 不锈钢板切割时的使用方法。 不锈钢切割时，切割用高压氮气，吹去溶渣保负焦距：激光焦点在切割工件下表面。 护断面，切幅随工件板厚的增加而增宽。 表4：焦点与切割材料的关系
4.4.5 设定喷嘴与工件的距离
图14：喷嘴与工件距离示意图
在调整好传感器调整盒后，喷嘴与工件的随动距离主要通过R参数来确定，请参阅R参数表。
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4.4.6激光切割速度的选择说明
激光切割时，切割的速度选择是根据切割板材的材质、板材的厚度来确定的，不同的切割速度，对激光切割的品质会造成极大的影响。选择适当的切割速度，既能提高激光切割的效率，又能得到良好的切割质量。下面就不同的切割速度对切割质量的影响进行讨论： a) 激光切割进给速度太快对切割质量的影响
1) 可能造成无法切割，火花四溅。
2) 有些区域可以切断，但有些区域不能切断。 3) 造成整个切割断面较粗，但无熔渍的产生。
4) 如图所示，切割进给速度太快，造成对板材无法及时切断，切割断面呈现斜条纹路，而且下半部分产生熔渍。如图15所示。
图15：切割效果图
b) 激光切割进给速度太慢对切割质量的影响：
1) 造成切割板材过熔的情况，切割断面较粗糙。
2) 切缝会相应变宽，在较小圆角或者尖角部位造成整个区域溶化，得不到理想的切割效果。 3) 切割效率低，影响生产能力。 4) 适当切割进给速度的选择：
从切割火花可判断进给速度的快慢：一般切割火花是由上往下扩散的，火花若倾斜时，则进给速度太快；若火花呈现不扩散且少，凝聚在一起，则说明进给速度太慢。如图所示适当的切割速度，如下图16，切割面呈现较平稳线条，且下半部分无熔渍产生。
图16：切割速度产生切割火花效果图
4.4.7激光切割气体及压力的选择说明
激光切割时，根据切割板材的材质的不同，来选择不同的切割气体。切割气体及其压力的选择，对激光切割品质有很大的影响。切割气体的作用主要：助燃及散热、及时吹掉切割产生的熔渍、防止切割熔渍向上反弹进入喷嘴、保护聚焦透镜等。
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a) 切割气体及压力对切割质量的影响
1) 切割气体有助于散热及助燃，吹掉熔渍，从而得到质量较好的切割断面。
2) 当切割气体的压力不足时，会对切割质量造成以下影响：切割时产生熔渍，切割速度无法
满足影响生产效率。
3) 当切割气体的压力过高时，对切割质量的影响：切割面较粗糙，而且切缝较宽；同时会造
成切断断面部分熔化，无法形成良好的切割断面。
b) 切割气体的压力对穿孔的影响
1) 当气体压力过低时，激光不易穿透切割板材，打孔时间增长，造成生产率低。 2) 当气体压力太高时，造成穿透点熔化，形成较大的熔化点，从而影响切割的质量。
3) 激光打孔时，一般对薄板件打孔采用较高的气体压力，而对厚板件的打孔则采用较低的气
体压力。
4) 激光切割机在切割普通碳钢时，材料厚度越厚，切割气体的压力相对降低。而在切割不锈
钢时，尽管切割气体压力相对来说不随着材料的厚度而改变，但是切割气体压力却始终处于高压力状态。
c) 有机玻璃等材料切割时切割气体的选择：
因为有机玻璃等属于易燃物品，所以切割气体必须选用N2阻止有机玻璃燃烧。这样才能获得透明光亮的切割面。
d) 模切板切割时切割气体的选择
模切板切割时切割气体选用无油无水洁净的压缩空气，压力一般在2bar～3bar，切割时无需打孔。
总之，激光切割时切割气体及压力的选择，必须在切割时根据实际情况去调整，在具体应用中需根据具体情况而选用不同的切割参数。
4.4.8激光切割功率对切割质量的影响说明
激光切割时，激光功率大小的选择对切割品质也有一定影响，切割功率需根据切割板材的材质及板材的厚度来确定，功率过大或过小都无法得到良好的切割断面。 a) 激光切割时，激光功率过小，将造成无法切割。
b) 激光功率设定过大时，整个切割面熔化，切缝过大，得不到良好的切割质量。 c) 激光功率设定不足时，会产生切割熔渍，切割断面上产生瘤疤。
所以设定适当激光功率的，配合适当的切割气体和压力，能得到良好的切割质量，无熔渍产生。
4.4.9冷水机的安装调试
---流量：最小36升/小时，最大70升/小时。 ---压力：最小5.5kgf/cm2,最大10 kgf/cm2。 ---进出水压力差：最少5kgf/cm2以上。 ---温控能力：±2°以内。
---冷却水：优质纯净水、蒸馏水或者去离子水；PRC系列激光器采用40％丙烯乙二醇和60％蒸馏水混合而成。
---阀门和管道：全部是不锈钢或者高压胶管，不能用镀锌材料，管接头用不锈钢钢夹。 ---外接激光器水管：内径3/4英寸（19mm），外径1英寸（25.4mm）以上的耐压橡胶管，塑料（PVC）管，不锈钢管、铜管也可。若冷水机管道长度超过10米，要增加管道口径，一定要保证激光器需要的压差。各种激光器不同，各管连接规格尺寸也有差异。
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---外光路冷却水管：PU管耐压不少于10kgf/cm2,注意管接头处的密封。
---过滤器：滤孔直径为100um，以塑料透明的为佳，加在冷水机与激光器之间的滤芯一定要采用厂家要求的标准滤芯。 a) 安装条件
冷水机组应平稳放置且离墙面应有一定距离。冷水机组安装位，必须留有充分的进出风空间，防止冷水机组散热不畅。 b) 机器检查
先清理水箱里面的杂物，确保水箱里面清洁无杂质；然后检查水管系统的接头有无松脱的现象。 c) 安装方法
将水路分配阀安装到机组相应的连接口上，并注意进出水口的方向；按照冷水机组外壳上的标志连接进出口水管，与激光器的进出口相连，切忌不要把水管的进出口方向连接错位，在连接水管前，应确保冷水机外管路无垃圾和异物。 d) 水质标准
打开进水阀，向水箱内加水。水位高度应低于水箱上沿30mm～50mm，以防止水从水箱内溢出。冷水机组不允许使用一般自来水，必须使用优质纯净水、蒸馏水或者去离子水。PRC系列激光器应采用40％丙烯乙二醇和60％蒸馏水混合而成，否则将会对冷水机组的制冷机和激光器的散热器造成结垢，损坏机器的元件。禁止添加任何有腐蚀性的液体; e) 调试机器
接通电源，检查并确保机组内三相保护器的指示灯为绿灯，调整水泵和风机的正反转，通电20分钟，使压缩机内部加热器自动进行预热，然后才进行正常运转。根据激光器对冷却水温度的要求，在操作面板上设置所需的温度。 f) 开启步骤
开机前，先将循环水的旁通阀打开，关闭出水阀，然后启动机器，再将旁通阀逐渐关小，打开并调节出水阀，直到出水达到激光器所需的流量和压力为止。如果水箱里的冷却水不够，应及时添加。
g) 注意事项：
1) 当水温达到所控制的温度时，冷水机组将自动进行水温恒定控制，而机组内的水泵照样运
转 。
2) 初次开机时，要同时调节好水路系统中的各阀门的开启度。在以后的开机过程中，尽量不
要调节水路系统中的各个阀门。
3) 在冷却水的水温、进出水的压力差都达到激光器所要求的数值后，才能开启激光器。
4.4.10气体的联接：
a) 辅助气体的联接
准备好切割用的气体N2或O2和压缩空气Air。首先检查切割专用气瓶上的铭牌，是否符合机床使用气体的要求。如N2或O2的纯度和压力等要求。其次用正确的方法将气瓶的气体与机床联接，逐步将气瓶联接阀门旋开。无油空气压缩机与冷干机之间要加一个油水分离器。 b) 激光器工作气体的联接
激光器工作气体是高纯度的He、N2和CO2,它的使用要求因激光器的不同要求而异，对PRC、NEL和通快激光器来说，它们对激光器用气体都有严格的要求：
1) 纯度要求（压力4.5-6 kgf/cm2）：
He：99.999％ N2：99.999％
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