激光切割對焦技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、激光切割是利用激光束聚焦形成的高功率密度的光斑，將材料快速加熱至汽化溫度，將材料去除，從而獲得所需要的圖案和切縫的加工方法。由于功率密度與光束截面直徑的平方成反比，而焦點(diǎn)處的直徑最小，因而功率密度最高。為了獲得高質(zhì)量的切縫，就要精確確定焦點(diǎn)的位置。激光切割機(jī)的對焦系統(tǒng)的研究對提高機(jī)床的加工精度和提高加工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在激光束聚集理論的基礎(chǔ)上，分析了激光光路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和聚焦系統(tǒng)的功能。針對CLS2000型激光切割機(jī)

2、現(xiàn)有的調(diào)焦系統(tǒng)不能準(zhǔn)確確定焦點(diǎn)位置的缺點(diǎn)，提出并設(shè)計(jì)了一套以自準(zhǔn)式直望遠(yuǎn)鏡為主要部件的幾何光學(xué)對焦系統(tǒng)。用Solidworks軟件完成了對焦裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體建模，并進(jìn)行了虛擬裝配和零件圖的生成完成了實(shí)際裝置的制作、裝配和調(diào)試。 將對焦裝置切入現(xiàn)有機(jī)床的光路系統(tǒng)，組成新的對焦系統(tǒng)，通過試驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。比較了采用此對焦系統(tǒng)和采用其它常用方法對焦點(diǎn)位置進(jìn)行檢測的準(zhǔn)確性。 此外，還研究了激光切割PMMA時(shí)各工