本發(fā)明涉及數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及管材切割技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于激光切割加工管材的方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前國內(nèi)外在激光切割領(lǐng)域通行的管材切割加工模式如圖1所示，首先在cad軟件中繪制管材3d圖形，接著導(dǎo)入專用的數(shù)控編程軟件并包覆切割圖案，然后進行例行的激光刀路計算后上機加工。這種模式普遍存在使用和培訓(xùn)門檻高，激光的刀路整體一次性生成(圖案包覆)無法編輯等不足，而且對于管材尺寸和夾具裝配的誤差亦無法進行有效補償，使得實際應(yīng)用中的效果大打折扣，無法有效地滿足激光切割工藝適應(yīng)管材加工中的多樣性和精確度要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)基于激光切割加工管材的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有如下構(gòu)成：

該基于激光切割加工管材的方法，包括以下步驟：

(1)通過計算機系統(tǒng)生成3d管材圖形；

(2)添加切割圖形或?qū)腩A(yù)設(shè)的切割圖形，并編輯期望的加工坐標和刀路；

(3)根據(jù)激光切割機床的實際配置確認過棱切割工藝參數(shù)組；

(4)編輯激光切割的工藝參數(shù)；

(5)通過計算機系統(tǒng)校準平管材的加工表面；

(6)通過計算機系統(tǒng)進行各邊分中補償；

(7)開始加工。

較佳地，所述的步驟(1)，具體為：

將管材基于二維平面展開作圖，進行3d同步顯示；或者

將3d管材圖形導(dǎo)入計算機系統(tǒng)，并將所述的3d管材圖形轉(zhuǎn)換為二維平面展開圖形，所述的3d管材圖形包括cad軟件生成的三圍管材圖形。

較佳地，所述的加工坐標和刀路包括起始點、引刀線、微連、橋接、陰陽切、割縫補償、冷卻點、釋放角、倒角、相貫、截斷和加工順序。

較佳地，所述的過棱切割工藝參數(shù)組包括電流、功率、氣壓、頻率、轉(zhuǎn)速、靈敏度等級和跟隨高度。

較佳地，所述的工藝參數(shù)包括穿孔方式、開光前延時、關(guān)光前延時、切割速度、切割功率、切割氣壓、切割氣體、切割電流、切割頻率、功率曲線、開光后延時、預(yù)穿孔、冷卻延時、定高切割、慢速起步和回旋過切。

較佳地，所述的步驟(5)，具體為：

根據(jù)電容器的電容值標定和距離不同材料表面的變化值，計算水平方向上的誤差補償值，保證待加工的管材的斷面在水平方向上保持一致。

較佳地，所述的步驟(6)，具體為：

計算機系統(tǒng)根據(jù)來回掃描管材邊界區(qū)兩端的電容變化值和隨動儀出邊的高度變化值計算補償值，并根據(jù)該補償值改善因管材尺寸和夾具裝配帶來的誤差。

較佳地，所述的步驟(6)與步驟(7)之間包括步驟(6-1)：

(6-1)通過計算機系統(tǒng)進行仿真加工或空運行來檢視激光加工刀路。

采用了該發(fā)明中的基于激光切割加工管材的方法，具有以下優(yōu)點：

(1)降低培訓(xùn)和使用門檻，使得終端用戶具備平面板材切割技術(shù)的基礎(chǔ)上就能快速上手操作，無需購置和熟悉solidworks等3d制圖軟件，所有管材切割操作在一套數(shù)控編程軟件系統(tǒng)內(nèi)完成，同時支持割縫補償、添加冷卻點、微連、橋接、各種穿孔方式等所有平面板材切割工藝；

(2)支持用戶調(diào)整或編輯切割圖案或圖形在管材上的位置，滿足實際加工中的多樣性和可視化編輯需求；

(3)數(shù)控系統(tǒng)自動支持對于管材實際尺寸和夾具裝配的誤差進行計算和補償，加工精度可提高至0.3mm及以內(nèi)。并具有單獨的過棱工藝參數(shù)組，激光切割機床的功率、氣壓、轉(zhuǎn)速、跟隨高度均可單獨指定，提高切楞質(zhì)量。加工精度較行業(yè)平均水平提高70％及以上；

(4)支持對于管材零件的加工排序，優(yōu)化材料利用率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的管材切割方法的流程示意圖。

圖2為本發(fā)明的基于激光切割加工管材的方法的流程示意圖。

圖3為本發(fā)明的基于激光切割加工管材的方法的一種是實施方式的流程示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例來進行進一步的描述。

該基于激光切割加工管材的方法，如圖2所示，包括以下步驟：

(1)通過計算機系統(tǒng)生成3d管材圖形；

(2)添加切割圖形或?qū)腩A(yù)設(shè)的切割圖形，并編輯期望的加工坐標和刀路；

(3)根據(jù)激光切割機床的實際配置確認過棱切割工藝參數(shù)組；

(4)編輯激光切割的工藝參數(shù)；

(5)通過計算機系統(tǒng)校準平管材的加工表面；

(6)通過計算機系統(tǒng)進行各邊分中補償；

(7)開始加工。

在一種較佳的實施方式中，所述的步驟(1)，具體為：

將管材基于二維平面展開作圖，進行3d同步顯示；或者

將3d管材圖形導(dǎo)入計算機系統(tǒng)，并將所述的3d管材圖形轉(zhuǎn)換為二維平面展開圖形，所述的3d管材圖形包括cad軟件生成的三圍管材圖形。

在一種較佳的實施方式中，所述的加工坐標和刀路包括起始點、引刀線、微連、橋接、陰陽切、割縫補償、冷卻點、釋放角、倒角、相貫、截斷和加工順序。

在一種較佳的實施方式中，所述的過棱切割工藝參數(shù)組包括電流、功率、氣壓、頻率、轉(zhuǎn)速、靈敏度等級和跟隨高度。

在一種較佳的實施方式中，所述的工藝參數(shù)包括穿孔方式、開光前延時、關(guān)光前延時、切割速度、切割功率、切割氣壓、切割氣體、切割電流、切割頻率、功率曲線、開光后延時、預(yù)穿孔、冷卻延時、定高切割、慢速起步和回旋過切。

在一種較佳的實施方式中，所述的步驟(5)，具體為：

根據(jù)電容器的電容值標定和距離不同材料表面的變化值，計算水平方向上的誤差補償值，保證待加工的管材的斷面在水平方向上保持一致。

在一種較佳的實施方式中，所述的步驟(6)，具體為：

計算機系統(tǒng)根據(jù)來回掃描管材邊界區(qū)兩端的電容變化值和隨動儀出邊的高度變化值計算補償值，并根據(jù)該補償值改善因管材尺寸和夾具裝配帶來的誤差。

在一種較佳的實施方式中，所述的步驟(6)與步驟(7)之間包括步驟(6-1)：

(6-1)通過計算機系統(tǒng)進行仿真加工或空運行來檢視激光加工刀路。

在一種具體的實施方式中，如圖3所示，包括以下步驟：

1、將方管、圓管等管材基于二維平面展開作圖，3d同步顯示。系統(tǒng)亦支持導(dǎo)入cad軟件繪制的3d管材圖形；

2、在管材上添加切割圖形(或?qū)腩A(yù)設(shè)的切割圖形)，并調(diào)整或編輯期望的加工坐標；

3、調(diào)整或確認過棱切割工藝參數(shù)組，根據(jù)激光切割機床的實際配置單獨指定功率、氣壓、頻率、轉(zhuǎn)速、靈敏度等級和跟隨高度；

4、添加或編輯激光切割的一般工藝，如割縫補償、添加冷卻點、微連、橋接、穿孔方式等；

5、操作員指示系統(tǒng)校平管材的加工表面，利用電容器的電容值標定和距離不同材料表面的變化值計算水平方向上的誤差補償值，使得待加工的管材斷面在水平方向上保持一致；

6、操作員點擊各邊分中補償，系統(tǒng)通過來回掃描管材邊界區(qū)兩端的電容變化值，通過算法計算出適合的補償值。由此改善因管材尺寸和夾具裝配帶來的誤差；

7、操作員可執(zhí)行仿真加工或空運行來檢視激光加工刀路，3d管材圖形可同步旋轉(zhuǎn)或移動顯示加工運行軌跡；

8、一切就緒后即可開始正式加工，加工運行軌跡在平面展開視圖和3d視圖上實時顯示。

采用了該發(fā)明中的基于激光切割加工管材的方法，具有以下優(yōu)點：

(1)降低培訓(xùn)和使用門檻，使得終端用戶具備平面板材切割技術(shù)的基礎(chǔ)上就能快速上手操作，無需購置和熟悉solidworks等3d制圖軟件，所有管材切割操作在一套數(shù)控編程軟件系統(tǒng)內(nèi)完成，同時支持割縫補償、添加冷卻點、微連、橋接、各種穿孔方式等所有平面板材切割工藝；

(2)支持用戶調(diào)整或編輯切割圖案或圖形在管材上的位置，滿足實際加工中的多樣性和可視化編輯需求；

(3)數(shù)控系統(tǒng)自動支持對于管材實際尺寸和夾具裝配的誤差進行計算和補償，加工精度可提高至0.3mm及以內(nèi)。并具有單獨的過棱工藝參數(shù)組，激光切割機床的功率、氣壓、轉(zhuǎn)速、跟隨高度均可單獨指定，提高切棱質(zhì)量。加工精度較行業(yè)平均水平提高70％及以上；

(4)支持對于管材零件的加工排序，優(yōu)化材料利用率。

在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。