数控激光切割机的加工原理及其结构组成分析

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度加强质量管控，在确保施工安全的前提与基础之上，让市政道路交通的运行需求得到恢复和保障。

第一，施工单位需要加强对现场施工管理的建立健全，现场人员需要按照相关的制度和规范展开现场管理的实施，防止出现材料被冒领或者偷工减料、以次充好的情况出现，让施工质量得到安全保障。

第二，施工单位需要根据我国道路交通路桥施工的相关标准做好对不同环节与节点的验收，在验收的时候，相关人员需要有理有据，及时对质量问题予以发现并解决。

第三，施工单位需要根据路桥施工可能会存在的隐蔽性特点，找到施工安全死角，不断地深化施工管理的过程，做好对隐蔽工程的质量监控，要隐蔽工程的运行，具有安全性，提高隐蔽工程的整体施工质量，让市政道路交通工程的整体安全性和质量得到保障，除此以外，需要加强安全管理，安全管理是非常重要的一项内容，施工单位需要提高整体施工人员的安全意识，排除安全隐患，找到可能会影响安全施工的相关要素，确保整体施工环境整洁安全，同时现场施工管理者还要加强自身安全意识的培养，对现场施工的原材料选择的工序和设备展开不定期检查，确保施工现场有序，管理不混乱。

4.4 做好设备管理
在设备管理工作中，第一，要完善采购制度，在采购制度建设时，要明确每个采购工作人员需要负怎样的责任，需要按照市场调查的要求分析设备的规格与型号，同时还要考虑设备的使用周期、维修难度等多方面要素，主要目的是要选择适合企业未来使用，方便各方面发展的设备，要注意对设备软件的更新和升级，同时要加强对机械管理制度的完善。

施工企业在展开正式项目建设之前，需要加强对机械设备具体情况的了解，明确操作标准和规章制度，优化设备管理内容，明确管理模式，在施工阶段需要根据设备的不同特点和使用寿命制定相互匹配的管理制度和操作守
随着国家大力发展钢结构建筑的趋势和政策指引，钢结构的加工体量持续加大，而钢构件的切割是钢结构加工极为重要的一项技术。

以数控机床和激光技术为基础的数控激光切割机补足了传统切割技术的短板，数控激光切割机的加工原理及其结构组成分析
乔永强，李任戈，李志禹，温庆年
（中建科工集团有限公司，广东 深圳 518040）
摘要：在工业技术日益完善的大环境下，切割技术呈现飞跃式进步，基于数控技术的激光切割机在各生产制造领域得以广泛应用，
但建筑钢结构型材、板材切割相对其他行业有材料壁厚较厚、构件体积和重量较大等特点，属于重型构件加工。

本文基于建筑钢结构的激光下料为切入点，从加工原理和结构两方面对数控激光切割机进行简要论述，以供业界参考借鉴。

关键词：建筑钢结构；数控激光切割机；加工原理；结构组成；切割技术
中图分类号：TG485;TV74 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2023）12（上）-0072-03
实现了切割精度、准确度及稳定性的同幅度提升。

为进一步优化建筑钢结构切割成效，推动数控技术和激光切割的有机融合，有必要对其加工原理和结构组成作进一步的分析。

则，了解机械设备的具体使用情况，在设备不断更新后，需要及时调整规章制度。

同时，还要做好对操作人员的管理，严格按照国家标准和行业标准去筛选工作人员，工作人员一定要按照机械操作的使用说明书来规范操作，所有人员都要持证上岗，操作人员通过培训与考核后才可以上岗操作。

此外，要加强对机械设备的维护和保养，落实好人员的交接班体系，有些机械设备在工作时间上比较长，有些设备还会处在超负荷的运作状态，为了确保机械运行的稳定性和长期性，要打造相对严格的交班体系保证合理的交接设备管理工作。

在设备交班的时候，需要检查液压系统和润滑系统，确保干净整洁，油量足够，如果发现存在问题则需要及时处理，交接工作者还需要在记录上签署个人姓名，记录下交班过程。

5 结语
综上所述，我国市政路桥工程现场要加强设备和施工管理，找到行之有效的策略，提高市政路桥施工的现场管理质量和安全性。

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作，通过连续进给促使激光束实施连续切割，在无模具的条件下随意加工平面图形和空间曲面零部件。

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倾斜误差以及大角度垂直跟随时出现的定位偏差开展自动化校准补偿，并在割缝补偿的基础上增用板面垂直度补偿，利用所采集的数据点信息对加工区整体倾斜信息进行推算，从而实现高精度加工。

与此同时，FACUT 的插补跟随控制功能还可提高摆动机构的整体稳定性，既能消除切割头末端抖动问题，也能够规避纯插补控制下的撞头风险，加强安全保护。

除此以外，FACUT 也能够对各轴配合状态及滞后情况作出科学判断，为调试工作提供辅助作用。

而拐角处理功能通过提前在断面所处平面内调整好法向量以及切线速度和方向，便可实现持续性切割的效果。

3.2 12000W 光纤激光切管机
此类切割机适用于机械制造加工领域的空间切割，如方管、圆管、槽钢异型管材等，切割对象涉及碳钢、镀锌管、不锈钢、硅钢管等。

整机重量约38t，圆管加工范围为直径60～500mm，长12200mm，方管尺寸为60×60～350×350mm，长12200mm，16mm 壁厚带35°坡口切割速度可达600～800mm/min。

详细结构组成如下。

3.2.1 机床底座
整机床身可分为3段，为方管焊接结构，横梁部分为墙板焊接结构，均经退火消除内应力、二次时效等工艺加工而成，稳定性比较可观。

3.2.2 随动机构
12000W 光纤激光切管机综合运用了Z 轴、Y 轴及W 轴随动机构，在实现切割头上下运动的同时，进一步优化了切割质量及加工精度。

3.2.3 传动机构
12000W 光纤激光切管机传动机构主要应用在3个环节：（1）夹料，此处应用气动卡盘，夹料后可自动校准轴心，卡爪的设计可依据管材形状而调整，从而实现对不同管材的高效装夹。

（2）上料，以V 型支架为料架，支持一次放置多根管料，采用链条传动形式进行送料，在伺服电机操控下，结合管材大小实现自动化高度调整，确保各类管材均可准确输送至卡盘中心，为卡盘的自动装夹提供有利条件，以提升管材加工精度。

配置进口伺服电机配合丝杆，以实现上料效率及精准度的全面提升。

（3）下料，此处实行分区接料，设立废料仓并装置滚轮。

在切割长料时，4个卡盘会同时运作，以此确保切割稳定，材料进入接料架后会由链条自动传输出料。

3.2.4 气路、水路系统
气路可分为两部分：（1）为切割气体，主要涉及压缩空气、高纯氮以及高纯氧；（2）为运动辅助气体，以压缩空气为主，其能够直接驱动气缸，借助除尘风机强大的除尘功能来消除烟尘。

水路也可分为两部分，冷却水自冷水机组排出后一部分会经激光器制冷循环后再次进入冷水机，另一部分则经激光切割头部分循环后再次进入冷水机。

3.2.5 切割头部分
原则上讲，切割头应支持高效率的焦距透镜更换（如
5'、7.5'焦距透镜），并且能确保透镜更换完毕后无须
对光路系统做出任何调整。

此外，还应将防碰撞安保系统合理装置于切割头部位，确保切割头在遭受外力冲击后能在短时间内回归至原定位置，从而保证加工精度不受影响。

为了对切割角度进行精准控制，切割头摆动部分仍选用进口伺服电机，切割头则选用现阶段最先进、内部结构绝对密封的激光头，从而降低光学镜片受污染的可能性。

在伺服电机的自动调焦下，对激光头部分实施两点对中调节，以优化穿孔效率及质量。

3.2.6 数控装置
采用最专业的TubePro 激光加工数控系统，其紧凑的结构、模块式组装和高性价比较好地满足了广大用户对数控系统的性能需求。

其优势体现在5方面： （1）架构。

有别于以往的双CPU 设计，TubePro 将所有系统软件运行于主PC 处理器中，系统设计构架合理且先进。

（2）技术。

在CNC 技术支持下，系统功能可通过模块化形式实现对外开放，且无须对硬件作出改动。

（3）性能。

5轴联动及坐标变换等功能的日益完善能够实现对多轴多通道的良好操控，为数控设备的良好运作提供保障，且可针对轻度扭曲变形的瑕疵管材进行自动校正加工。

（4）功能。

该系统可满足用户的多样化功能需求，并在应用领域落实功能优化，以实现性价比的最大化。

（5）界面。

此系统的实时内核破解了Windows 系统的实时控制难题，且在保障实时性的同时还突显了操作便捷、界面友好等特性。

4 结语
综上可知，数控激光切割机在建筑钢结构切割加工中开始发挥重要作用，今后必将成为建筑钢结构生产制造领域不可或缺的机械设备。

为了推动数控激光切割技术的进一步完善，仍需加大对其加工原理和结构组成的研究与探索力度，深入挖掘其潜在价值，以提升我国数控激光切割技术在建筑钢结构下料领域的水准。

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