激光切割二次定位的應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明介紹了一種激光切割二次定位的應(yīng)用方法，可以處理已成型工件外形不變重新開孔的返修問題。
【背景技術(shù)】
[0002]備料車間作為機車生產(chǎn)最重要的車間之一，主要承擔(dān)著機車鈑金類工件的分離、加工、成型過程。根據(jù)精益生產(chǎn)的主旨，我們在生產(chǎn)過程中必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量，通過質(zhì)量檢測，將達不到工藝要求的不合格產(chǎn)品篩選出來。這樣的不合格品有的是小批量，也有因為設(shè)計圖紙更改，工藝文件更改，人工失誤，以及設(shè)備精度達不到要求等原因?qū)е碌拇笈坎缓细癞a(chǎn)品?？紤]到生產(chǎn)過程中必須盡可能的降低生產(chǎn)成本，減少原材料浪費，車間對于大批量的報廢工件需要進行返修后，在符合工藝標準及質(zhì)量要求的前提下繼續(xù)投入使用。
[0003]許多鈑金類成型工件帶有孔或者切口，這部分工件在返修過程中往往困難重重。如下幾種工件(見圖2)，需要經(jīng)過多道工序才能完成返修任務(wù)。首先要將其原來的孔修補、探傷，在對其強度要求沒有影響的情況下，然后在工藝要求的準確位置重新開孔?？?圓孔、方形孔、長圓孔、其它切口等)重新定位時，要先劃線、打樣沖，然后還需要在重新定位切口過程中或者鉆孔過程中制作支撐架、比對模板等輔助工裝才能夠完成。我們知道，劃線、打樣沖、鉆孔這類工序必須在每個工件上分別執(zhí)行，這樣就會導(dǎo)致生產(chǎn)工時長，耗費人力多，返修成本高的問題。
[0004]備料車間在機車板材零件生產(chǎn)方面起著至關(guān)重要的作用。為滿足生產(chǎn)需求，提高生產(chǎn)效率，車間引入了五臺數(shù)控激光切割機設(shè)備。激光切割機利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件，產(chǎn)生足夠的熱量，使被照射的材料迅速熔化、汽化、燒蝕或達到燃點，同時借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質(zhì)，從而實現(xiàn)將工件高速分離。此種激光切割設(shè)備具有切割質(zhì)量好、切割效率高、切割速度快的特點，是現(xiàn)階段分離工序的主流設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員就是利用激光切割機的高效快速切割能力，經(jīng)過分析研究與多次試驗，設(shè)計一種新的返修工藝方案。利用激光切割機的二次定位方法，處理已成型工件外形不變重新開孔的返修問題。首先將其原來的孔修補、探傷，在對其強度要求沒有影響的情況下，用二次定位方法，在工藝要求的準確位置重新開孔。此工藝方案達到了高效快速修復(fù)工件的目的，解決了利用傳統(tǒng)機床設(shè)備返修鈑金工件的孔及切口效率低、耗時長、成型難的問題，直接降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，減少了人力、材料等資源浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)和其他方面的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種激光切割二次定位的應(yīng)用方法，用以解決已成型工件外形不變重新開孔及切口返修效率低的問題，以節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率并保證工件質(zhì)量。
[0006]—種激光切割二次定位的應(yīng)用方法利用數(shù)控激光切割機完成重新定位、分離。數(shù)控激光切割機具有精度高、速度快、熱影響區(qū)小，不易變形、性價比極高、使用成本低、后續(xù)維護費用低、性能穩(wěn)定，保證持續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點。用數(shù)控激光切割機返修后的工件比傳統(tǒng)機床設(shè)備返修后的工件表面文化狀態(tài)更好，切口更整齊。
[0007]進一步的，該方法可以完成圓孔、長圓孔、方形孔、多邊形孔等各種平面孔的切割，孔及切口的承載工件可以是平板件、角鋼、型鋼、折彎件、凹槽等任意平面帶孔及切口的已成型鈑金工件。
[0008]進一步的，該方法所述的工藝方案快速高效，一套數(shù)控程序可以完成同種工件的大批量返修。
[0009]該方法的特點是:返修工件過程不用劃線，打樣沖，鉆孔等工序。利用數(shù)控激光切割機的先進性直接通過修改二維分離展開圖、編制切割程序，完成孔及切口的重新定位過程，在分離過程中只需制作簡易工裝，然后重復(fù)定位切割即可。返修過程簡單有效，可以減少浪費，提高效率。
【附圖說明】
[0010]圖1為利用激光切割機二次定位方法返修已成型工件圖；
[0011 ]圖2為現(xiàn)有技術(shù)不意圖；
[0012]圖3為需返修的已報廢工件示意圖；
[0013]圖4為返修的已報廢工件示意圖；
[0014]圖5為該方法編程所用的平面展開圖；
[0015]圖6為簡易定位工裝立體圖；
[0016]圖7為一種激光切割二次定位的應(yīng)用方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為了節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本，減少資源浪費，車間必須對一部分報廢工件進行返修。利用傳統(tǒng)機床處理已成型鈑金工件外形不變重新開孔的返修問題，工序流程復(fù)雜，耗費人力多，返修成本大。
[0018]備料車間有五臺數(shù)控激光切割設(shè)備，其特點是:精度高、速度快、熱影響區(qū)小，不易變形、性價比極高、使用成本低、后續(xù)維護費用低、性能穩(wěn)定，可以保證鈑金工件的分離任務(wù)持續(xù)進行。數(shù)控激光切割機可以在完成首次切割任務(wù)后，重復(fù)定位、切割工件內(nèi)的任意部件。
[0019]由于備料車間激光切割機設(shè)備功率的限制，該方法只能用于修復(fù)板厚t《20mm的鈑金工件。除此之外，因為激光切割機噴嘴具有自動探測板材平面距噴嘴高度的功能，所以只能切割平面上的孔及切口，無法完成曲面上的切割任務(wù)。
[0020]數(shù)控激光切割機工作臺上有格柵，格柵在設(shè)備上起著支撐板材與工件的作用。工件在工作臺的格柵上無法進行固定，針對不同的工件，必須制作相應(yīng)的簡易工裝才能完成該返修工藝方案。
[0021]在以前的生產(chǎn)過程中，返修帶孔已成型工件不僅需要制作大型工裝進行夾緊定位，還要劃線，打樣沖，然后利用鉆床完成所有孔的加工任務(wù)。但在實際生產(chǎn)中不僅費時費力，還需要極長的生產(chǎn)周期，而且生產(chǎn)出來的尺寸精度不易保證，廢品率高，加工出來的工件無法滿足工藝要求。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員特別研究了數(shù)控激光切割機能否完成對此類工件上孔及切口的切割，以此來滿足機車生產(chǎn)的要求。通過多次嘗試，發(fā)現(xiàn)激光切割孔及切口的外觀和切割質(zhì)量不但可以達到工件的工藝要求，而且極大地提升了返修工件的效率。但是遇到的主要問題就是無法在這類工件(平板、折彎件、槽鋼、角鋼等)上確定有效的固定定位原點，而且激光切割頭噴出的切割氣體也會使加工工件發(fā)生移動，直接導(dǎo)致切割出來的孔位置偏差較大。針對這種情況，本發(fā)明人嘗試通過激光切割的二次定位方法來實現(xiàn)帶孔平板工件及其他已成型鈑金工件的孔成型返修任務(wù)。
[0022]首先，以修改后的工件二維展開圖為背景，按照切割平面板材的方法編制程序；其次，根據(jù)工件特有外形，制作專用定位工裝；然后，利用機床的模擬功能先走一遍程序