张志强,王太勇

(1.天津大学 机械工程学院,天津 300072;2.昆山天大精益数控科技发展有限公司,江苏 昆山

215311)

0 引言

随着装备制造业及其相关产业的不断发展,激光数控切割机床以其具有非接触加工,切割速度快、精度高、切缝窄、变形小、热影响区小、材料适用范围广(可以切割碳钢、不锈钢、玻璃、陶瓷、木材等各类材料)、易于实现自动化、切割形状基本上不受限制、基本不需要加工模具等优势,在工业生产中获得了越来越广泛的应用[1-2]。

作为激光切割机床的控制核心,激光切割数控系统是各发达国家研制的重要内容,其核心技术不可能通过市场方法获得。目前主要的研究特点是[3-6]：

(1)以功能为基础的体系结构的模块化特征明显

对激光切割机床数控系统而言,以任务功能模块为基础的结构体系的模块化有利于用户根据自身任务和具体条件进行相应系统模块配置,实现系统性价比的最优化。

(2)体系结构的开放性不断增加

传统的激光切割机数控系统一般属于封闭式系统,用户很难对于已有系统进行二次开发来进一步满足具体生产的需要。而开放式激光数控切割系统能够较好的实现用户对于系统二次开发。

(3)加工多轴化

一般数控机床利用五轴联动就可实现任意曲面的加工。但对于激光数控切割系统而言,还应增加激光焦位控制轴(一般设为 F轴)。它是根据工件材料的类型和厚度自动调整激光束的焦点位置以实现激光焦点在整个激光加工过程中,保证激光束焦点相对于被加工表面具有合理的相对距离。……