Изучение процесса притупления острых кромок изделий за счет использования лазерного излучения (Конструкторский раздел дипломного проекта), страница 4

 

1 – СО₂ лазер; 2 – заслонка; 3 - поглотитель

Рис. 1.8 Перемещение заслонки в установке лазерного притупления кромок

1.6 Поглотитель

Поглотитель предназначен для поглощения лазерного излучения, когда резка материала приостановлена, и заслонка находится в положении 1(рис. 1.8). В качестве поглотителя используется конструкция в виде металлического цилиндра с вырезанным в нем конусом и рубашкой охлаждения. На внутренней поверхности конуса выполнены кольцеобразные проточки, что обеспечивает поглощение значительной части лазерного излучения (до 98 %). Охлаждение поглотителя обеспечивается за счет циркуляции охлаждающей жидкости в рубашке поглотителя.

1.7 Поворотное зеркало

Поворотное зеркало предназначено для проецирования лазерного излучения на оптическую систему. Регулировка углов наклона выполняется с помощью микрометрических винтов.

1.8 Объектив

Объектив предназначен для преобразования лазерного излучения из круглого сечения в эллиптический пучок.

Состоит из двух линз ZnSe:

1. Цилиндрическая плоско-выпуклая

- фокусное расстояние F = 75 мм;

- диаметр линзы Æ = 20 мм;

- толщина линзы t = 2,5 мм.

2. Сферическая плоско-выпуклая

- фокусное расстояние F = 130 мм;

- диаметр линзы Æ = 20 мм;

- толщина линзы t = 2,5 мм.

1.9 Форсунка

Форсунка предназначена для подачи хладагента в зону нагрева, чтобы создать градиент температур. Воздушно-водяная смесь в виде пятна на поверхности материала должна находится на расстоянии 0…5 мм от лазерного пучка, в зависимости от типа материала и требуемой глубины микротрещины. Форсунка изображена на рисунке 8 (вид сверху).

Рис. 1.9 Блок – схема форсунки

1.10 Координатный стол.

Перемещение координатного стола, направление перемещения и шаг между производимыми резами задается с помощью программы через блоки управления приводов и системный блок персонального компьютера. Координатный стол обеспечивает перемещение в двух перпендикулярных осях X и Y и поворот вокруг оси Z перпендикулярно плоскости стола на 360º градусов. Максимальные перемещения: по оси X - 150 мм; по оси Y – 170 мм. Точность перемещения 10 мкм. Дискретность перемещения 1 мкм. Скорость перемещения до 1000 мм/с. Ускорение до 5g.

1.11 Блок управления

С помощью блока управления координатным столом и заслонкой задается перемещение координатного стола по осям Х и У (рис. 1.10), шаг перемещения по оси У с точностью до 0,1 см, скорость перемещения координатного стола  от 3 до 1000 мм/c и в соответствии с этим время открытия заслонки и воздействия лазера на заготовку. 

FIX & MOVE

1.  FIX – фиксация

2.  NULL - обнуление

3.  Pos Pel  - шаг (мкм)

4.  Pos Abs – координата (мкм)

5.  Speed – скорость (мкм/сек)

6. 

0

Laser ON – вкл. лазера (мсек)

        Рис. 1.10 Схема управления                                                                                       координатным столом

CUT               

·  Y start – начальная координата по Y                                

·  Y stop – конечная координата по Y

·  X – координата по X

·  OFFSET – шаг по Х

·  V_y – скорость по Y

·  V_x – скорость по Х

·  Z – координата по Z (0- сверху)

·  Quantity – количество резов (0 соответствует 1 резу)

В экспериментальной установке блок управления отвечает также за фокусировку лазерного излучения, перемещение оптической системы по оси Z.