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摘要：激光切割憑借其無接觸加工、高精度及快速編程的優(yōu)勢，正逐步替代傳統(tǒng)工藝，成為鈑金加工、汽車零部件生產(chǎn)等領(lǐng)域的核心裝備，驅(qū)動制造業(yè)向高效與智能化升級。本文重點介紹了禾川為激光切割機和全自動激光彎管切割機提供的控制系統(tǒng)解決方案。

制造業(yè)對柔性生產(chǎn)與復(fù)雜圖形加工的需求日益攀升。傳統(tǒng)沖壓模具成本高、周期長，難以適應(yīng)少批量、多品種的敏捷制造趨勢。激光切割憑借其無接觸加工、高精度及快速編程的優(yōu)勢，正逐步替代傳統(tǒng)工藝，成為鈑金加工、汽車零部件生產(chǎn)等領(lǐng)域的核心裝備，驅(qū)動制造業(yè)向高效與智能化升級。

1 激光切割機控制解決方案

（1）設(shè)備介紹
激光切割機是使用高密度激光束切割工件作業(yè)的機器。其原理是經(jīng)過光路系統(tǒng)聚焦后，將激光聚焦形成高功率密度激光束，再照射到工件表面釋放能量，使工件達到熔點和沸點，并使用與光束同軸的高壓氣體將熔化或汽化的金屬吹走來形成切縫，以達到切割和雕刻的目的。
激光切割加工用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機械刀，具有精度高、切割快速、不受切割圖案限制、自動排版、節(jié)省材料、切口平滑、加工成本低等特點。
（2）工藝介紹
激光切割機主要由4軸控制（圖1），包括：
· Y軸控制激光切割頭橫向移動；
· X1軸+X2軸控制激光切割頭縱向移動；

· Z軸控制激光切割頭上下移動。
激光切割機的加工流程如下：
上料 → 機床回原點 → Z軸激光標(biāo)定 → 數(shù)控系統(tǒng)導(dǎo)入切割樣圖文件 → 進行激光切割 → 下料。
（3）禾川方案
禾川激光切割機控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D如2圖所示。
①性能指標(biāo)
· 加工加速度：1.5G；
· 空程加速度：1G；
· 定位精度：±0.01mm；
· 切割精度：10絲內(nèi)；
· 最高轉(zhuǎn)速：3000rpm；
· 單軸空程速度：71m/min；
· 加工速度：15m/min。
②方案優(yōu)勢
· 高穩(wěn)定
采用禾川全新SV730W系列伺服（圖3），重復(fù)定位精度可達±0.01mm，無抖紋，無過沖、凸點、坡角等現(xiàn)象；

· 易調(diào)試
高可視化設(shè)計：可采用ABCD多個軸波形反饋曲線對比，反饋及時，易于調(diào)試（圖4）；
· 省空間

SV730W單機可帶四軸，優(yōu)化設(shè)備安裝空間要求。

2 全自動激光彎管切割機控制解決方案

（1）設(shè)備簡介
在金屬管材加工行業(yè)，通用管切機只能切割常規(guī)管材如圓型、方型、工型、角型等；異型切割一直是行業(yè)內(nèi)的難點、“痛點”。特別對于彎管型材切割， 目前還處于空白階段。
禾川全自動激光彎管切割機能以任意角度切割直徑38~92mm的管材，滿足不同客戶的需求。激光切割頭優(yōu)化后，切割直徑及角度均可進一步提高。
（2）工藝介紹
禾川全自動激光彎管切割機共由五個軸組成（圖5），分別是：平移軸X、旋轉(zhuǎn)軸R、夾具旋轉(zhuǎn)軸W、切割頭軸Z1及夾具升降軸Z2。
（3）工藝難點
全自動激光彎管切割機的控制難點主要有：
· 在不干預(yù)切割頭的情況下，可實現(xiàn)任意角度切割；
· 在保證精度的同時，快速完成激光切割過程。
（4）禾川控制方案
禾川全自動激光彎管切割機控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖6所示。
①方案優(yōu)勢
性能指標(biāo)：
· 切割速度：25m/min；
· 切割精度：0.5mm；
· 管材直徑：38~92mm；
· 切割角度：任意。
②方案亮點
· 采用Q0系列PAC+禾川觸摸屏替代傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，穩(wěn)定可靠，性價比高；

· 采用X3E EtherCAT總線伺服驅(qū)動器+23位絕對值光編電機，響應(yīng)快一致性好，設(shè)備精度達到0.5mm以內(nèi)；
· 操作簡單，一學(xué)就會，輕松快速實現(xiàn)不同管徑不同厚度的彎管切割。