CY-1530F-500W光纤激光切割技术方案武汉楚域光电科技有限责任公司2016.06前言光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。

光纤激光器是国际上新发展的一种光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。

光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。

同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势，已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。

激光切割是现今人们所掌握的各种切割技术中最好的切割方法，激光切割的优势在于:热变形小、切割精度高、噪声小、无污染、易于实现自动切割、虽然初期投资大(劣势)，但加工成本比机械加工要少50% 。

激光切割作为一种先进的制造技术，具有应用范围广、工艺灵活、加工精度高、质量好、生产过程清洁以及便于实现自动化、柔性化、智能化和提高产品质量、劳动生产率等优点。

光纤激光器是近几年激光领域里极其关注的热点，在加工领域光纤激光器有迅速替代传统的YAG、C02激光器的趋势。

人们普遍认为,中功率光纤激光器将是第三代最先进的工业加工激光器。

光纤激光器具有许多独特的优点：光束质量好;体积小,重量轻,免维护;风冷却简单易操件;运行成本低,可在工业环境下使用;寿命长、加工精度高、速度快;电能转化效率高,可以实现智能化、自动化、柔性化操作等。

从整个激光技术的发展来看，光纤激光代表了激光的发展方向和趋势，其在工业、国防等领域有着重要的应用前景。

CY1530F-500光纤激光切割机简介本公司生产的CY3020F-500型光纤激光切割机，采用具有国际先进技术的中科中美公司中功率光纤激光器，配备进口高精密双驱齿轮齿条与直线导轨等高效传动机构，通过先进的NCstudio数控系统，集合而成的精密数控光纤激光切割机，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，该机动态性能好，伺服响应快，配以500W 中功率光纤激光器，最高可达60米/分钟切割速度，实现高速的切割效率。

一、设备优势：◆高性能：速度是是同等功率CO2激光切割机的10倍，YAG激光切割机的5倍◆低能耗：耗电量极低，只有YAG激光切割机1/6；◆维护少：光纤传输、只需更换保护镜片、无需调整光路；◆低运行成本：光电转换率高，不仅用电量小，相比YAG维护量更少；◆激光器稳定性高：采用先进的中功率连续式光纤激光器，性能稳定，激光器使用寿命可达10万小时；◆切割效果好：德国进口高精度电控比例阀，精确控制切割辅助气体的气压，以达到最佳的切割效果；◆落料处理方便：用小拖车来收集落料，方便落料的区分和处理；◆操作简单：采用基于Windows操作系统的光纤激光切割机专用数控系统，集成了很多激光切割控制专用功能模块，功能强大，人机界面好，操作简单；◆软件先进：专用套料软件，是数控切割机实现“全时切割、高效切割和高套料率切割”的核心技术，是有效节省材料，提高切割效率的根本保证；◆高精度高空程速度：该机采用龙门式双驱动结构，进口高精密齿轮齿条及直线导轨，传动平稳，高速度高精度；◆床身高稳定性：床身采用整体焊接结构，退火后进行粗加工，然后再进行振动时效处理，可以完全消除焊接及加工的应力，刚性好、精度高、可保持长时间使用不变形，大大提高运动时的响应速度和床身的稳定性；◆高速度及加速性： X、Y、Z轴均采用日本进口伺服电机，高精度、高转速、大扭矩、大惯量、性能稳定耐用。

保证了整机的高速度及加速性；◆切割头性能稳定：选用EO专用配置光纤激光专用切割头以及电容式传感，感应精度高、反应灵敏、性能最为稳定可靠。

应用行业：应用于钣金加工、航空、航天、电子、电器、地铁配件、汽车、粮食机械、纺织机械、工程机械、精密配件、轮船、冶金设备、电梯、家用电器、工艺礼品、工具加工、装饰、广告、金属对外加工、厨具加工等各种制造加工行业。

适用材料：专业用于切割多种薄金属板材,优质切割0.5~6mm碳钢板，0.5~5mm不锈钢板，还可切割铝合金板、镀锌板、电解板、硅钢、钛合金、镀铝锌板、薄黄铜板等多种金属材料。

三、技术参数：四、切割机系统配置CY3020F光纤激光切割机是光、机、电、控制技术在工业应用上的完美结合，主要由光学系统(激光器)、控制系统(CNC数控系统)、运动系统(主机)、水冷系统(冷水机)、排烟(抽风机)和吹气保护系统(高压空气、高纯氮气、氧气)组成。

整套光纤激光切割机系统主要配置◆光纤激光器CY3020F采用知名光纤激光制造商中科中美公司的ZKZM-G8-500型中功率连续型光纤激光器。

➢ZKZM-G8-500型激光器特点:光纤激光器是国际上新发展的一种新型固体激光器，它具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点。

光纤激光器由于光路可盘绕，光路占用空间较小，在采用单芯结半导体泵浦激光器做泵浦源的情况下，泵浦激光器可分散安装，具有很好的散热特性，在安装密度不高的情况下，采用风冷即可，在安装密度较高的情况下，只需少量通水即可满足散热要求，因此，全光纤激光器的体积比同样输出功率的气体和固体激光器系统更小，重量更轻。

Optical Output Interface Specification – QBH Output主要特点:●卓越的光束质量（BPP）●全功率范围内恒定的BPP●使用长焦距依然可以获得很小的光斑●电光转换效率>25%●免维护运行●模块化设计，“即插即用”●泵浦源使用寿命 >10万小时◆数控系统CY3020F型光纤激光切割机采用上海维宏的数控系统，代表着最专业的激光加工数控系统。

结构紧凑、模块式的系列CNC以其良好的性价比满足了用户使用高性能数控系统的需求。

➢开放式系统：真正先进的开放式数控系统，允许用户集成第三方的专业软件或技术到系统中。

同时提供一系列的开放式工具，使得用户可以任意定制自己的个性化界面和自己所需要的特殊功能。

➢构架合理：先进的系统设计架构，所有的系统软件全部运行在主PC处理器上,而非传统的双CPU设计思想。

➢技术领先：基于PC平台的CNC技术应用，已经有20多年的经验。

所有功能均以模块化的形式对用户开放，而不需要进行任何的硬件改动。

➢性能优越：完善的三轴联动和坐标变换功能，可进行复杂的多轴多通道协调控制，满足各类数控设备的应用需求。

➢运算高速：优化的控制算法，可确保1微米分辨率下实现240米/分的高速控制，是高速、高精度数控机床的最佳选择。

➢功能完美：提供丰富的功能选项，针对应用领域进行功能优化配置，达到最完美的性能/价格统一。

➢界面友好：专用数控实时内核，攻克了Windows操作系统平台上的实时控制难题，在保障数控系统的优异实时性的基础上，突显了系统操作简便界面友好的特性。

◆光纤激光切割机主机机床主机部分是整个光纤激光切割机的最主要的组成部分，光纤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、运动梁、工作台、Z轴装置、操作控制部分，气路水路等部分组成。

通过数控系统控制X、Y、Z轴交流伺服电机，从而带动切割头实现稳定，可靠，高速往复运动，X方向的运动行程为3050mm；Y方向的运动行程为1550mm；采用全封闭式防尘装置，其中防尘罩重量轻，运行可靠；X、Y轴均采用原装进口的齿轮齿条系统，速度可达到60m/min,有效的保证高效高精度，采用光电传感器等精密定位部件；Z轴采用伺服电机带动丝杠传动；行程两端有限位开关控制行程，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；机床配有润滑装置，定期向床身，横梁，各个轴部分的运动部件添加润滑油，保证运动部件在良好的状况下运行，提高其使用寿命.➢床身部分:床身采用整体焊接的方式，退火消除内应力后进行加工，其流程为焊接→去应力退火→粗加工→振动时效→精加工，较好地解决了因焊接及加工而产生的应力，从而大大地提高了机床的稳定性，能长时间保持机床的精度。

通过数控系统控制其伺服电机驱动运动梁实现X方向的往复运动，实现快速移动和进给运动，运动行程为3050mm；齿轮齿条和直线导轨采用封闭的防尘装置。

➢运动梁部分:运动梁采用整体焊接的方式与床身同样的加工方式保证精度，运动梁安装在床身的成对精密直线导轨上。

横梁上面装有优质直线导轨，伺服电机驱动进口齿轮齿条带动，Z轴用滑板实现Y方向的往复运动，运动行程为1550mm；同样采用防护罩保护丝杆与导轨。

➢工作台部分:本机采用单工作台，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500KG；工作台周边设有万向滚珠，；工作台内设有除尘排烟装置，在床身内部设有除尘抽风系统可有效将切割区域烟尘排出。

工作台底部装有废料车，方便废料清除。

➢Z轴:Z轴上下装置:Z轴上下装置就是实现切割头的上下运动。

切割头的上下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的,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。

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，又可以切换成随动控制，以满足不同情况的需要。

由于Z轴随动也是由数控系统控制的，因此随动的精度高，稳定性好，从而保证了切割的质量。

Z轴装置中的电容传感器检测出切割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，从而控制了切割嘴与板材的距离不变，有效地保证切割质量。

切割头有调节焦点的螺母，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。

➢气路及水路系统:光纤激光切割机的气路有两部分，一部分为提供给切割头的切割气体，有清洁干燥压缩空气、高纯氧气、高纯氮气可选。

另一部分为辅助气体，全部都是清洁干燥的压缩空气。

包括气缸使用的气体气体。

对于压缩空气而言，用户若有统一气源，则可不必选用空压机，否则应选配空压机,从压缩机出来的气体经过储气罐和冷干机进入气控柜后，经过一套精密空气处理系统，变成清洁干燥的气体，分成两路，一路作为切割气体、一路作为气缸使用气体。

其使用压力由对应的调压阀来调整。

切割气体分为三种气体：氮气、氧气和空气，并且这三种气体可以通过电磁阀自由选择。

其中氮气主要用于切割不锈钢和铝板；氧气主要是用来切割碳钢；空气也可以进行金属切割，该机床具有空气切割薄板（2mm）技术，为客户大大降低了加工成本。

要针对不同的材料来选用不同的切割气体。

另外在切割气体系统里面由于安装了压力传感器，确保了机床在气体压力不够的时候能及时停止工作，避免了切割零件的作废。