Prezentare generală a principiului de lucru al mașinilor de tăiat tuburi cu laser
Mașinile de tăiat tuburi cu laser sunt utilizate în principal pentru prelucrarea și tăierea diferitelor tipuri de țevi, cum ar fi țevi rotunde și pătrate. Cu avantaje semnificative, cum ar fi de înaltă precizie și tăiere rapidă, acestea înlocuiesc treptat echipamentele tradiționale de tăiere a metalelor. Principiul lor de funcționare implică utilizarea unui generator laser pentru a produce un fascicul laser stabil de-energie ridicată. Generatoarele laser obișnuite includ lasere CO₂ și lasere cu fibră.
Luați laserele cu fibră ca exemplu: în interior, fibra optică generează fotoni atunci când este excitată de energia electrică. Acești fotoni sunt amplificați continuu de oglinzile din cavitatea rezonantă, formând un fascicul laser de-energie mare, de-densitate mare. Acest fascicul este transmis capului de tăiere prin sisteme optice, cum ar fi fibre optice sau grupuri de lentile. În timpul acestui proces, cu ajutorul componentelor optice cum ar fi lentile convexe, lentile concave și oglinzi, fasciculul laser este focalizat într-un loc extrem de mic, de obicei de doar zeci de micrometri în diametru, permițându-i să se topească instantaneu sau chiar să vaporizeze materialele metalice.
Când fasciculul laser iradiază suprafața țevii, materialul zonei iradiate se topește rapid, se vaporizează sau atinge punctul său de aprindere. În același timp, un flux de gaz cu viteză mare-(cum ar fi azotul, oxigenul etc.) coaxial cu fasciculul elimină materialul topit, realizând tăierea țevii.
În timpul procesului de tăiere, țeava se rotește și se deplasează prin dispozitive precum mandrinele. Software-ul de calculator proiectează și editează graficele de tăiere și le convertește în instrucțiuni de tăiere cu laser. Controlerul de mișcare controlează cu precizie traseul de mișcare și viteza capului laser pe țeavă pentru a finaliza sarcina de tăiere prestabilită.
Analiza structurii roților pneumatice cu diametrul variabil-
Structura de susținere a roților pneumatice cu diametru variabil include, în general, o bază fixă, un cilindru de antrenare de ridicare așezat în sus pe baza fixă, un cadru de primire antrenat și conectat la cilindrul de antrenare de ridicare, un arbore de susținere fixat pe cadrul de primire, o roată cu diametru variabil, dispusă rotativ pe structura de susținere cu diametrul variabil și de fixare a arborelui de blocare. roată.
Baza fixă este instalată pe o placă de montare verticală. Placa de montare este prevăzută cu cel puțin două orificii alungite extinse orizontal, iar la fiecare gaură alungită este instalat un prim șurub de montare conectat la patul mașinii, permițând astfel reglarea poziției stânga-dreapta a plăcii de montare. Baza fixă este prevăzută cu cel puțin două orificii alungite extinse vertical, iar placa de montare are același număr de orificii de montare filetate corespunzând unu-la-unu. La fiecare gaură alungită de pe baza fixă este instalat un al doilea șurub de montare conectat la orificiul de montare filetat de pe placa de montare, realizând astfel reglarea poziției sus-jos a bazei fixe.
De exemplu, în unele structuri de susținere a roților cu diametru variabil-, există șase găuri alungite extinse orizontal, cu trei pe partea stângă și trei pe partea dreaptă a bazei fixe; există patru găuri alungite extinse vertical, două în stânga și două pe partea dreaptă a cilindrului de ridicare de antrenare. Un bloc de reglare este fixat de asemenea pe placa de montare sub baza fixă. Un șurub de strângere care se extinde în sus trece prin mijlocul blocului de reglare. Două șuruburi de cric care se extind în sus sunt înșurubate pe blocul de reglare, respectiv situate pe ambele părți ale șurubului de strângere. Suprafața inferioară a bazei fixe este prevăzută cu un orificiu filetat de strângere care se potrivește cu șurubul de strângere.
Cele două șuruburi de cric sunt folosite pentru a apăsa pe suprafața inferioară a bazei fixe, ajutând în continuare la reglarea fină a poziției bazei fixe. Roata cu diametru-variabil este instalată pe cadrul de primire prin arborele suport. Ambele capete ale arborelui suport sunt fixate pe cadrul de primire printr-un prim bloc limită, respectiv un al doilea bloc limită. Structura de blocare include un știft de poziționare introdus în primul bloc limită și găuri multiple de poziționare distribuite de-a lungul circumferinței pe fiecare suprafață laterală a roții cu diametru variabil-.
Introducerea știftului de poziționare într-unul dintre orificiile de poziționare poate restricționa rotația roții cu diametru-variabil. Pe suprafața de capăt a unor roți cu diametru variabil-cu găuri de poziționare, este setată și o placă de scară corespunzătoare găurilor de poziționare-la-unu, facilitând operatorilor să ajusteze cu precizie unghiul roții cu diametru-variabil.
Rezolvarea problemei scuturarii țevilor
În timpul procesului de tăiere a tubului cu laser, pentru țevile cu diametru mic și lungime mare, chiar și atunci când sunt prinse de mandrinele din față și din spate, este posibil să apară scuturarea în timpul tăierii rotative. Acest lucru se datorează faptului că raportul de zveltețe al țevii este relativ mare, rezultând o rigiditate insuficientă. În timpul procesului de tăiere, afectat de factori precum forța termică a fasciculului laser, forța de impact a fluxului de gaz cu viteză mare-și forța de strângere neuniformă a mandrinei, țeava este extrem de predispusă la deplasări și vibrații.
Apariția roților pneumatice cu diametru variabil-a îmbunătățit efectiv această situație. Când țeava este plasată pe mașina de tăiat tuburi cu laser, roata pneumatică cu diametru variabil-și poate regla înălțimea prin cilindrul de antrenare de ridicare în funcție de diametrul țevii, asigurând contactul complet între roată și țeavă. Suprafața circumferențială a roții cu diametru-variabil este de obicei realizată din materiale speciale din cauciuc sau poliuretan, care au o bună elasticitate și frecare, permițându-i să se potrivească strâns cu peretele exterior al țevii și să ofere sprijin în sus.
De exemplu, în unele scenarii practice de aplicare, pentru o țeavă rotundă subțire cu diametrul de 20mm și lungimea de 2m, fără suportul unei roți pneumatice cu diametru variabil-, amplitudinea de scuturare a țevii rotunde în timpul procesului de tăiere poate ajunge la ±2mm, afectând grav precizia de tăiere. După instalarea roții pneumatice cu diametru variabil-, prin ajustarea precisă a poziției și înălțimii acesteia, amplitudinea de scuturare a țevii rotunde poate fi controlată cu ±0,2 mm, asigurând stabilitatea procesului de tăiere și îmbunătățind considerabil calitatea tăierii.
Rolul în îmbunătățirea preciziei de tăiere
1. Suport precis pentru a asigura acuratețea tăierii
Precizia de tăiere a mașinilor de tăiat tuburi cu laser este limitată de diverși factori, iar stabilitatea țevii în timpul procesului de tăiere este unul dintre factorii cheie. Roțile pneumatice cu diametru-variabil pot oferi puncte precise de sprijin sub conductă, în funcție de situația reală a conductei. Când țeava se rotește pentru tăiere condusă de mandrina, roata cu diametru variabil-este în contact strâns cu țeavă și se rotește sincron, oferind o forță de sprijin stabilă pentru țeavă, reducând efectiv deformarea și deplasarea țevii cauzate de factori precum propria sa gravitație și forța de tăiere.
Luați ca exemplu tăierea țevilor dreptunghiulare. Datorită condițiilor complexe de forță de pe fiecare parte a țevii dreptunghiulare, este predispusă la deformare prin răsucire în timpul procesului de tăiere. Roțile pneumatice cu diametru variabil-pot oferi suport la cele patru colțuri și laturi ale țevii dreptunghiulare, asigurând stabilitatea formei țevii dreptunghiulare pe tot parcursul procesului de tăiere. Acest lucru permite capului de tăiere cu laser să taie cu precizie de-a lungul traseului prestabilit, controlând astfel precizia de tăiere într-un interval de eroare foarte mic. În general, precizia de tăiere poate fi îmbunătățită până la ±0,1 mm.
2. Colaborarea cu mandrine pentru prindere eficientă
Roțile pneumatice cu diametru variabil-funcționează în tandem cu mandrinele din față și din spate pentru a îmbunătăți și mai mult efectul de prindere al țevilor. Mandrinele din față și din spate sunt în principal responsabile pentru furnizarea forței de strângere la ambele capete ale țevii pentru a asigura fixarea axială a țevii, în timp ce roțile pneumatice cu diametru variabil-furnizează forță de sprijin auxiliară la mijloc sau în alte părți ale țevii care necesită sprijin. Forța de susținere a roților cu diametru variabil-combină cu forța de strângere a mandrinelor, menținând țeava într-o stare de tensiune stabilă pe tot parcursul procesului de tăiere.
De exemplu, la prelucrarea unor țevi cu pereți subțiri-de diametru mare-, bazarea exclusiv pe strângerea mandrina poate cauza deformarea locală a țevii, afectând precizia de tăiere. Roțile pneumatice cu diametru variabil-poate asigura o forță de sprijin uniformă în interiorul sau în exteriorul țevii, compensând efectele adverse ale forței de strângere a mandrinei și ale forței de tăiere asupra țevii, asigurând rotunjimea și rectitudinea țevii în timpul procesului de tăiere și îmbunătățind astfel precizia de tăiere și calitatea suprafeței.
Extinderea gamei de prelucrare a conductelor
1. Adaptarea la țevi de diferite diametre
Unul dintre avantajele semnificative ale roților pneumatice cu diametru-variabil este capacitatea acestora de a se adapta la prelucrarea țevilor cu diferite diametre. Prin coordonarea cilindrului de antrenare de ridicare și a structurii de blocare, roata cu diametru variabil-poate fi ajustată rapid la o poziție și un unghi care se potrivesc cu țevi de diferite diametre.
Fie că este vorba de țevi de precizie cu diametru mic-, cum ar fi țevi din oțel inoxidabil cu un diametru de 5 mm utilizate în echipamentele medicale, sau țevi industriale cu diametru- mare, cum ar fi țevi de oțel cu un diametru de 300 mm utilizate în industria construcțiilor, roțile pneumatice cu diametru-variabil pot oferi un suport eficient. În producția efectivă, o mașină de tăiat tuburi cu laser echipată cu roți pneumatice cu diametru variabil-poate comuta între țevi de prelucrare de diferite diametre într-un timp scurt, fără a fi nevoie să înlocuiască frecvent dispozitivele de fixare a sculelor, îmbunătățind considerabil eficiența producției și versatilitatea echipamentului.
2. Îndeplinirea cerințelor de prelucrare a conductelor speciale
Pe lângă țevile rotunde și pătrate obișnuite, mașinile de tăiat tuburi cu laser îndeplinesc și cerințele de procesare ale diferitelor țevi cu forme speciale-în aplicații practice, cum ar fi țevi eliptice și țevi poligonale. Datorită formelor lor neregulate, aceste țevi cu formă specială-au condiții de forță mai complexe în timpul procesului de tăiere, impunând cerințe mai mari asupra sistemelor de sprijin și de prindere.
Roțile pneumatice cu diametru-variabil pot oferi soluții de sprijin personalizate pentru țevi cu forme speciale-prin ajustarea flexibilă a pozițiilor și unghiurilor acestora. De exemplu, pentru țevile eliptice, roțile cu diametru variabil-poate furniza diferite forțe de sprijin în direcțiile axei lungi și scurte ale elipsei pentru a asigura stabilitatea țevii eliptice în timpul procesului de tăiere.
Pentru țevi poligonale, roțile cu diametru variabil-poate ajusta pozițiile și cantitățile punctelor de sprijin în funcție de numărul de laturi și unghiuri ale poligonului, realizând o susținere precisă a țevii poligonale, permițând astfel mașinii de tăiat tuburi cu laser să finalizeze cu succes prelucrarea diferitelor țevi cu formă-specială și extinzând domeniul de aplicare al mașinii de tăiat tuburi cu laser.
Studii de caz privind aplicarea roților pneumatice cu diametru variabil-
1. Fabricarea de piese auto
În industria producției de piese auto, mașinile de tăiat tuburi cu laser sunt utilizate pe scară largă în producția de diferite componente de țeavă, cum ar fi cadrele scaunelor auto și părțile cadrului vehiculului. Luați ca exemplu o întreprindere de producție de automobile. Atunci când produce cadre pentru scaune auto, această întreprindere trebuie să taie un număr mare de țevi de oțel cu diferite diametre și forme.
Înainte de introducerea mașinilor de tăiat tuburi cu laser echipate cu roți pneumatice cu diametru-variabil, din cauza unor probleme precum scuturarea țevii și sprijinul instabil, precizia pieselor tăiate era scăzută, iar rata de respingere a fost de până la 10%. După adoptarea noului echipament, roțile pneumatice cu diametru variabil-au rezolvat eficient problema scuturării țevilor, îmbunătățind semnificativ precizia de tăiere. Rata de respingere a fost redusă la 2% și, în același timp, eficiența producției a crescut cu 30%. Acest lucru a economisit o cantitate mare de materii prime și costuri de producție pentru întreprindere și a îmbunătățit calitatea produsului și competitivitatea pe piață.
2. Producția de echipamente de fitness
Producătorii de echipamente de fitness au cerințe extrem de ridicate pentru precizia tăierii și calitatea suprafeței țevilor în timpul procesării. Un bine-producător de echipamente de fitness a folosit mașini de tăiat tuburi cu laser echipate cu roți pneumatice cu diametru variabil-la producerea de produse precum bare pentru gantere și bare pentru gantere.
Roțile pneumatice cu diametru variabil-au asigurat un suport stabil pentru țevi de diferite diametre, permițând controlarea preciziei dimensionale a țevilor tăiate cu ±0,2 mm și rugozitatea suprafeței să ajungă sub Ra0,8μm, îndeplinind cerințele stricte ale echipamentelor de fitness-de înaltă calitate pentru precizia și calitatea suprafeței componentelor. În același timp, deoarece echipamentul poate comuta rapid între țevi de procesare de diferite diametre, eficiența producției a întreprinderii a fost îmbunătățită semnificativ, permițându-i să răspundă mai bine cerințelor diverse ale pieței pentru echipamente de fitness.
Concluzie și perspective
Roțile pneumatice cu diametru-variabil joacă un rol crucial în mașinile de tăiat tuburi cu laser. Prin rezolvarea problemei scuturării țevilor, îmbunătățirea preciziei de tăiere și extinderea gamei de prelucrare a țevilor, acestea oferă un sprijin puternic pentru funcționarea eficientă și precisă a mașinilor de tăiat tuburi cu laser. Judecând după cazurile practice de aplicare, fie în industria de producție de piese auto sau de producție de echipamente de fitness, mașinile de tăiat tuburi cu laser echipate cu roți pneumatice cu diametru variabil-au demonstrat avantaje evidente, îmbunătățind eficiența producției și calitatea produsului a întreprinderilor.
Odată cu dezvoltarea continuă a industriei de producție, cerințele pentru acuratețea, eficiența și diversificarea prelucrării țevilor vor continua să crească. În viitor, se așteaptă ca roțile pneumatice cu diametru variabil-să fie optimizate și inovate în continuare în ceea ce privește designul structural, selecția materialelor și tehnologia de control.
De exemplu, poate fi adoptată o tehnologie de control inteligent mai avansată pentru a permite roților pneumatice cu diametru variabil-să ajusteze automat forța și poziția de sprijin în funcție de materialul, diametrul și cerințele procesului de tăiere ale țevii, realizând o prelucrare a țevii mai precisă și mai eficientă. Pot fi dezvoltate noi materiale de înaltă-rezistență și-elasticitate ridicată pentru fabricarea de roți cu diametru-variabil pentru a îmbunătăți și mai mult durata de viață și performanța de susținere a roților cu diametru-variabil.
Se crede că, odată cu progresul continuu al tehnologiei, roțile pneumatice cu diametru-variabil vor juca un rol și mai mare în domeniul mașinilor de tăiat tuburi cu laser și vor aduce contribuții mai mari la dezvoltarea industriei de producție.
--Rayther Laser Jack Sun--