实习报告最终版-刘力哲

1 目目 录录 序言序言 3 1 1 实习内容与安排实习内容与安排 4 1 1 武钢 华工激光 4 1 2 激光工程中心 4 1 3 天琪激光公司 4 2 2 武钢武钢 华工激光专题分析华工激光专题分析 7 2 1 公司简介 7 2 2 职业素养 8 2 2 1 责任与能力的讨论 8 2 2 2 大学生职业生涯规划 8 2 2 3 8S 管理务实 10 2 2 4 职业礼仪 11 2 3 材料热处理 12 2 3 1 材料热处理强化 修复 12 2 3 2 激光表面处理及再制造 13 3 激光工程中心专题分析激光工程中心专题分析 14 3 1 光开关结构原理 15 3 2 横流二氧化碳激光器结构原理 15 3 3 射频板条二氧化碳激光器结构原理 16 4 天琪激光公司专题分析天琪激光公司专题分析 17 4 1 天琪激光公司简介 17 4 2 激光切割应用前景 18 2 4 3 激光切割机结构及原理 19 4 3 1 CypCut 软件介绍 19 4 3 2 激光切割工艺 21 4 3 3 激光切割机床结构 23 5 总结与感悟总结与感悟 27 附录一附录一 光开关结构光开关结构 28 附录二附录二 横流二氧化碳激光器结构横流二氧化碳激光器结构 32 3 序序 言言 本次实习是一次为期 16 天的生产实习 从 7 月 7 日至 7 月 22 日 其中周六周日 双休 按照学校安排 我先后在武钢华工激光 校内南七楼激光工程中心和天琪激光 公司进行实习 在每个实习公司都进行了 4 个工作日的实习 生产实习作为本科教学的重要环节之一 其目的是使学生巩固已学的专业基础知 识 理论联系实际 获得与专业知识有关的生产 科研与管理工作的感性认识及技能 加强理论与实践相结合 通过考察和实践 扩宽学生视野 巩固和运用课堂所掌握的 理论知识 了解本学科发展的状况 培养调查研究 分析问题和解决问题的能力 本次生产实习对学生提出了以下要求 1 了解社会或实习场所的一般情况 增加对本专业学科范围的感性认识 2 初步了解所学专业在国民经济建设中的地位 作用和发展趋势 3 巩固 深化所学理论知识 培养分析和解决工程 或社会 专业 实际问题的 初步能力 4 熟悉专业技术人员的工作职责和工作程序 获得组织和管理的初步知识 5 虚心向实习单位工作人员学习 培养爱岗敬业的品德 在本次实习中 我了解了激光的应用 对激光切割 打标 焊接等技术有了更加 深入的认识 此外 我还学习了现代企业管理相关知识和职场礼仪 并进行了职业规 划方面的思考 4 1 实习内容与安排实习内容与安排 1 1 武钢武钢 华工激光华工激光 在武钢 华工激光 我主要学习了企业文化 职业素养和材料表面处理的相关知 识 并在工艺中心进行参观 实习 主要内容安排如下 第一天 上午学习企业文化和生产安全管理相关内容 下午参观了公司展厅和公 司生产线 第二天 我们进行了职业素养的培训 上午 我学习了职业生涯规划的课程 进 行了责任与能力的讨论 下午 我学习了 8S 管理务实和职业礼仪课程 第三天 我们进行了生产材料相关的培训与实践 上午 我学习了材料热处理与 强化等知识 下午再工艺中心进行实践 第四天 我们学习了激光表面处理和再制造方面的课程 总而言之 在武钢 华工激光 专业知识方面 主要进行的是利用激光进行表面 处理方面理论知识的学习和实践 另外 职业素养方面的培训也占到了很大一部分 1 2 激光工程中心激光工程中心 在校内的南七楼激光工程中心 实习内容主要是更加深入地了解激光器原理 结 构和相关重要部件的原理结构 具体内容安排如下 1 光开关的原理与结构的学习 2 横流二氧化碳激光器的原理与结构的学习 3 射频板条二氧化碳激光器的原理与结构的学习 在激光工程中心的生产实习 有一个独特的教学方法 就是将器件画下来 每一 条管道 每一个螺孔 每一个电路 每一个透镜 都要求画清楚它的结构 并分析它 的原理 这样的教学方法让我清晰地了解了相关器件的功能和激光器整体的运转 5 1 3 天琪激光公司天琪激光公司 在天琪激光公司 实习主要内容是对激光切割机的学习与实践操作 具体内容如 下 1 激光切割机工作的原理及行业应用 2 灯泵浦激光切割机的组成 3 激光切割机切割软件功能介绍 4 激光切割机切割工艺介绍 5 激光切割机机床的介绍及调试 周期周期时间时间教学内容教学内容教学目标教学目标地点地点辅导员辅导员 10 00抵达公司迎接带队老师 学生厂区车间大门洪晓晶 欢迎致辞 实习内容介绍 辅导员介绍 了解实习内容 熟悉实习辅导员 李学文 刘天彧 罗靖 郭小亮 高卫 张如超 王伟 洪晓晶 企业介绍 企业文化 经营理念 发 展历程 经营现状 发展 规划 刘天彧 产品介绍产品基本情况 安全注意事项实习安全教育 李学文 10 10 11 30 生活安排介绍餐饮 作息时间悉知 会议室 洪晓晶 11 30 11 45 企业参观参观企业生产 生活环境 办公楼 车间 食堂 洪晓晶 11 45 12 10 中餐 餐厅洪晓晶 12 10 13 00 午休 会议室带队老师 13 10 15 20 1 激光切割机工作原理与行业应用 2 灯泵浦激光切割机的组成 2 1 电源的介绍 2 2 机床的组成 形式 PPT 讲授 会议室李学文 第一天 15 20 15 40 当日实习内容讨论 对当日实习内容思考 讨 论 提问 答疑 会议室李学文 6 15 40 当天实习结束集合返回学校厂区车间大门洪晓晶 周期周期时间时间教学内容教学内容教学目标教学目标地点地点辅导员辅导员 10 00抵达公司安排当日实习 厂区车间大门洪晓晶 10 10 11 45 1 切割软件功能介绍 1 1 机床参数设置 1 2 切割工艺软件 形式 PPT 讲授 会议室罗靖 郭小亮 11 45 12 10 中餐 餐厅洪晓晶 12 10 13 00 午休 会议室带队老师 13 10 15 20 2 现场切割工艺交流 讲解各种材料切割的相 关数据 2 1 切割不锈钢 薄 厚 2 2 切割碳钢 薄 厚 生产车间罗靖 郭小亮 15 20 15 40 当日实习内容讨论生产车间罗靖 郭小亮 第二天 15 40 当天实习结束集合返回学校厂区车间大门洪晓晶 周期周期时间时间教学内容教学内容教学目标教学目标地点地点辅导员辅导员 10 00抵达公司安排当日实习 厂区车间大门洪晓晶 13 10 15 20 激光切割机机床结构 形式 PPT 讲授会议室王伟 11 45 12 10 中餐 餐厅洪晓晶 12 10 13 00 午休 会议室带队老师 13 10 15 40 2 激光切割机机床各关键部件的加工 安装 调试 生产车间王伟 15 20 15 40 当日实习内容讨论生产车间王伟 第三天 15 40 当天实习结束集合返回学校厂区车间大门洪晓晶 周期周期时间时间教学内容教学内容教学目标教学目标地点地点辅导员辅导员 10 00抵达公司安排当日实习 厂区车间大门洪晓晶 9 10 11 45 1 激光切管机 1 1 激光切管机的组成 1 2 激光切管机的切割工艺演示 生产车间罗靖 郭小亮 11 45 12 10 中餐 餐厅洪晓晶 第四天 12 10 13 00 午休 会议室带队老师 7 13 10 14 50 2 三维机器人切割机 2 1 三维机器人切割机的组成 2 2 三维机器人切割机的切割工艺演示 生产车间高卫 张如超 14 50 15 10 当日实习内容讨论生产车间高卫 张如超 15 10 15 40 实习总结与讨论 1 实习的心得感受 产 品 生产经营 2 产品技术创新的建议 3 对本次实习的建议 会议室 李学文 洪晓晶 15 40 本期实习结束集合返回学校厂区车间大门洪晓晶 2 武钢武钢 华工激光专题分析华工激光专题分析 在武钢 华工激光 我们学习的内容主要包括职业素养和材料表面激光加工 下 面我将从公司简介 职业素养和材料加工三个方面进行分析 2 1 公司简介公司简介 武汉武钢华工激光大型装备有限公司从事激光成套设备及相关辅助产品的研制及 生产 激光加工项目论证 工艺研发 产品服务等业务 核心产品涵盖激光表面强化 激光毛化 激光再制造 激光焊接等应用领域 是激光加工国家研究中心 工程研发 基地和激光产业基地 武汉武钢华工激光大型装备有限公司由武钢与华工激光合资成立 是专业从事高 功率大型激光装备研发制造的高科技产业化公司 公司拥有激光加工国家工程研究中 心 激光加工工艺及展示中心 专注激光表面处理及再制造领域的研究开发 在钢铁 电力 石化 机械及国防军工等行业的激光装备制造领域有着雄厚实力 公司主要产品与业务包括 半导体激光机器人柔性加工设备 多功能激光加工成 8 套设备 大型轧辊激光毛化成套设备 激光在线拼焊设备 激光表面先进制造工艺 激光淬火 正火 回火 合金化 熔覆 再制造 激光毛化 的研发及应用 激光表 面处理及再制造咨询 论证和对外激光加工服务 尤其是自主研发的光纤激光无序毛 化设备 为国际首创 可完全取代传统电火花毛化 在提升产品质量 节能降耗以及 环境保护等方面具有显著优势 公司产品现已广泛应用于航空航天 冶金 汽车 轻 工模具 机械 石化 电力 铁路运输 船舶 太阳能光伏 科研教学等领域 2 2 职业素养职业素养 在武钢 华工激光的职业素养的培训包括以下四小专题 责任与能力的讨论 大 学生职业生涯规划 8S 管理务实和职业礼仪 下面将从这四个小专题进行分析讨论 2 2 1 责任与能力的讨论责任与能力的讨论 责任与能力同为现代社会所期望的员工应有的素质 这两条往往是一个企业最为 看重的员工品质 这里有两种较为流行的用人原则 其一 有德有才重用 有才无 德利用 有德无才可用 无德无才不用 其二 有德有才重用 有德无才培养 无 德有才限用 无德无才不用 这两种用人原则 区别在于是更加看重 德 还是更 加看重 才 所谓德 我们这里将其狭义地理解成 责任 究竟哪一种原则才能更 加适用呢 我更加赞同责任胜于能力 责任是一个人份内应该做的事情 做好应该做好的工作 承担应该承担的任务 完成应该完成的使命 切实履行责任 尽职尽责地对待自己的工作 才能完美展现自 身的能力与价值 责任能够让一个人具有最佳的精神状态 精力旺盛地投入工作 并 将自己的潜能发挥到极致 一个员工能力再強 如果他不愿意付出 就不能为企业创 造价值 而一个愿意为企事业全身心付出的员工 即使能力稍逊一筹 也能创造出最 大的价值 责任感是我们战胜工作中诸多困难的强大精神力量 使我们有勇气排除万 难 甚至可以把不可能完成的任务完成得相当出色 一个没有责任感的人 即使他所 9 从事的工作是他所擅长的 那么他也不会把工作做的很出色 什么事情总是敷衍了事 不精益求精 在工作中推诿塞责 固步自封 不思反省 懒惰 消极 抱怨 怀疑 以种种借口来掩饰自己的失误 事实上这些都是对自己不负责任的表现 对于一个企 业来说 只有拥有具有高度责任感的优秀员工 企业才能蒸蒸日上 而如果只有敷衍 了事得员工 那么这个企业很不幸 只能慢慢地被腐蚀掉 2 2 2 大学生职业生涯规划大学生职业生涯规划 根据中国职业规划师协会的定义 大学生职业生涯规划是指学生在大学期间进行 系统的职业生涯规划的过程 它包括大学期间的学习规划 职业规划 职业生涯规划 有无的好坏直接影响到大学期间的学习生活质量 更直接影响到求职就业甚至未来职 业生涯的成败 从狭义职业生涯规划的角度来看 此阶段主要是职业的准备期 主要 目的是在于为未来的就业和事业发展作好准备 客观而言 进行系统的学习和实践至 关重要 而能够担此教育重任的人应该具备丰富的职场经验和并接受过系统的职业生 涯辅导训练 要做好职业生涯规划就必须按照职业生涯设计的流程 认真做好每个环节 职业 生涯设计的具体步骤概括 认清自我 解读职业 准确定位 锁定目标 确定方案 人生各个时期的特点 尝试期 18 28 岁 主动转换或随波逐流 积累期 20 30 岁 坚持 少转换或随遇而安 创业 攀登期 25 35 岁 波折间成绩或外强中干 发展期 30 50 岁 获取足量成就或失志颓废 成熟期 40 55 岁 守成或抱残守缺 总结 顾问期 50 65 岁 传授或阻止青年创业 退休期 60 70 岁 乐观式超脱或心境阴郁 进行职业生涯规划有一下几个原则 10 喜好原则 只有这个事情是自己喜欢的 才有可能在碰到强大对手的时候仍然坚 持 在遇到极其困难情况时不会放弃 在有巨大诱惑的时候也不会动摇 擅长原则 做你擅长的事 才有能力做好 有能力做好 才能解决具体的问题 只有做自己最擅长的事情 才能做得比别人好 才能在竞争中脱颖而出 价值原则 你得认为这件事够重要 值得你做 否则你再有能耐也不会开心 发展原则 首先你得有机会去做 有机会做了还得有足够大的市场 足够大的成 长空间 这样的职业才有奔头 2 2 3 8S8S 管理务实管理务实 8S 就是整理 SEIRI 整顿 SEITON 清扫 SEISO 清洁 SEIKETSU 素养 SHITSUKE 安全 SAFETY 节约 SAVE 学习 STUDY 八个项目 因其古罗马 发音均以 S 开头 简称为 8S 8S 管理法的目的 是 使企业在现场管理的基础上 通过创建学习型组织不断提升企业文化的素养 消除安全隐患 节约成本和时间 使 企业在激烈的竞争中 永远立于不败之地 1S 整理 定义 区分要用和不要用的 不要用的清除掉 目的 把 空间 腾出来活用 2S 整顿 定义 要用的东西依规定定位 定量摆放整齐 明确标示 目的 不用浪费时间找东西 3S 清扫 定义 清除工作场所内的脏污 并防止污染的发生 目的 消除 脏污 保持工作场所干干净净 明明亮亮 4S 清洁 定义 将上面 3S 实施的做法制度化 规范化 并维持成果 11 目的 通过制度化来维持成果 并显现 异常 之所在 5S 素养 定义 人人依规定行事 从心态上养成好习惯 目的 改变 人质 养成工作讲究认真的习惯 6S 安全 A 管理上制定正确作业流程 配置适当的工作人员监督指示功能 B 对不合安全规定的因素及时举报消除 C 加强作业人员安全意识教育 D 签订安全责任书 目的 预知危险 防患于未然 7S 节约 减少企业的人力 成本 空间 时间 库存 物料消耗等因素 目的 养成降低成本习惯 加强作业人员减少浪费意识教育 8S 学习 深入学习各项专业技术知识 从实践和书本中获取知识 同时不断地向同事及上 级主管学习 学习长处从而达到完善自我 提升自已综合素质之目的 目的 使企业得到持续改善 培养学习性组织 2 2 4 职业礼仪职业礼仪 礼者 敬人也 仪者 形势也 职业礼仪是在人际交往中 以一定的 约定俗成的程序 方式来表现的律己 敬 人的过程 涉及穿着 交往 沟通 情商等内容 从个人修养的角度来看 礼仪可以 说是一个人内在修养和素质的外在表现 从交际的角度来看 礼仪可以说是人际交 往中适用的一种艺术 一种交际方式或交际方法 是人际交往中约定俗成的示人以尊 重 友好的习惯做法 从传播的角度来看 礼仪可以说是在人际交往中进行相互沟 12 通的技巧 职业礼仪的培养应该是内外兼修的 古语说得好 腹有诗书气自华 内在修养的 提炼是提高职业礼仪的最根本的源泉 工作时注意自己的仪态 不仅是自我尊重和尊 重他人的表现 也能反映出员工的工作态度和精神风貌 下面介绍些基本的职业礼仪 行为礼仪 包括微笑 站姿 坐姿 行姿 蹲姿 请资 仪表礼仪方面 男士 短发 清洁 整齐 不要太新潮 精神饱满 面带微笑 每天刮胡须 饭后洁牙 白色或单色衬衫 领口 袖口无污迹 领带紧贴领口 系得美观大方 西装平整 清 洁 西装口袋不放物品 女士 女士在正式的职场交流场合面部修饰一般应该以淡妆为主 着装一般要求 简洁 大方得体 发型发式应该保持美观 大方 选择佩戴物品尽量避免过于奢华 2 3 材料热处理材料热处理 在武钢 华工激光 除了职业素养方面的培训 还有关于利用激光进行材料热处 理方面的专业知识技能的培训 这一节将从材料热处理强化 修复和激光表面处理及 再制造两个小专题进行分析讨论 2 3 1 材料热处理强化材料热处理强化 修复修复 热处理是将钢在固态下加热到预定的温度 并在该温度下保持一段时间然后以一 定的速度冷却下来的一种热加工工艺 热处理可以改变钢的内部组织结构 以改善钢 的性能 通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能 延长机器使用寿命 恰当的 热处理可以消除铸锻焊等热加工工艺造成的各种缺陷 细化晶粒 消除偏析 降低内 应力 使钢的组织和性能更加均匀 热处理可以作为机械零件加工的重要工序 通过 13 热处理可以使工件表面具有抗磨损耐腐蚀等特殊理化性能 钢的热处理工艺就是通过加热保温和冷却的方法改变钢的组织结构以获得工件所 要求的性能的一种热加工技术 它可以分为普通热处理 退火 正火 淬火和回火 表面热处理 表面淬火和化学热处理 及形变热处理等 退火和正火是生产上应用很广泛的预备热处理工艺 在机器零件加工工艺过程中 退火和回火是一种先行工艺 具有承上启下的作用 对于铸件和一些受力不大 性能 要求不高的零件 退火和正火通常可作为最终的热处理 钢的淬火与回火是热处理工艺中最重要 也是用途最广泛的工序 淬火可以显著 提高钢的强度和硬度 为了消除淬火钢的残余内应力 得到不同强度 硬度和韧性配 合的性能 需要配以不同温度的回火 淬火和回火是不可分割的 紧密衔接在一起的 两种热处理工艺 表面淬火是采用快速加热的方法使工件表面奥氏体化 然后快冷获得表层淬火组 织的一种热处理工艺 表面淬火是钢表面强化的方法之一 由于其具有工艺简单 生 产率高 热处理缺陷少等优点 因而在工业生产中获得了广泛的应用 表面淬火应用 最广泛的是感应加热与火焰加热表面淬火方法 化学热处理是将工件置于特定介质中加热和保温 使介质中的活性原子渗入工件 表层 改变表层的化学成分和组织 从而达到改进表层性能的一种热处理工艺 与表 面淬火相比较 化学热处理工件表层不仅有组织的变化 而且有化学成分的变化 所 以 化学热处理使工件表层性能提高程度超过了表面淬火的水平 化学热处理不仅可 以显著提高工件表层的硬度 耐磨性 疲劳强度和耐腐蚀性能 而且可以保证工件心 部具有良好的强韧性 2 3 2 激光表面处理及再制造激光表面处理及再制造 激光表面处理是通过对工件表面进行设计和激光改进处理 从而改善其表面性能 的方法 它是利用激光束快速 局部地加热工件 实现局部急热或急冷 可在大气 14 真空等环境中进行处理 通过改变激光参数 可解决不同的表面处理工艺问题 工件 变形极小 是一种非接触式处理方法 根据表面处理目的不同 分为表面改性处理 包括激光上釉 激光重熔 激光合金化 激光涂敷 和去除处理 如激光清洗 其应用包括激光表面改性 激光重熔处理 激光合金化 涂覆 激光上釉 激光去除 激光清洗 缸孔激光珩磨 激光利用受激辐射光放大原理 其颜色极纯 亮度极高 能量极大 利用透镜等 光学器件 可以将很高能量的光汇聚在极小的区域 利用调 Q 等技术 可以实现在短 时间内聚集极大的功率 利用这些特性 可以对材料进行热处理 激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一 激光打标是利用高能量密度的激 光对工件进行局部照射 使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应 从而留下永久 性标记的一种打标方法 激光打标可以打出各种文字 符号和图案等 字符大小可以 从毫米到微米量级 激光打标的基本原理是 由激光发生器生成高能量的连续激光光束 聚焦后的激 光作用于承印材料 使表面材料瞬间熔融 甚至气化 通过控制激光在材料表面的路 径 从而形成需要的图文标记 聚焦后的极细的激光光束如同刀具 可将物体表面材料逐点去除 其先进性在于 标记过程为非接触性加工 不产生机械挤压或机械应力 因此不会损坏被加工物品 由于激光聚焦后的尺寸很小 热影响区域小 加工精细 因此 可以完成一些常规方 法无法实现的工艺 激光加工使用的 刀具 是聚焦后的光点 不需要额外增添其它设备和材料 只 要激光器能正常工作 就可以长时间连续加工 激光加工速度快 成本低廉 激光加 工由计算机自动控制 生产时不需人为干预 激光能标记何种信息 仅与计算机里设计的内容相关 只要计算机里设计出的图 稿打标系统能够识别 那么打标机就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上 因 此软件的功能实际上很大程度上决定了系统的功能 15 3 激光工程中心专题分析激光工程中心专题分析 在南七楼激光工程中心 实习内容主要是掌握光开关 横流二氧化碳激光器 射 频板条二氧化碳激光器的结构原理 下面将从这三个器件展开分析讨论 3 1 光开关结构原理光开关结构原理 光开关主要由光路部分和黑腔组成 光路部分通过控制光学反射镜的位置控制激 光的通段 当光开关处于断开的状态时 激光束会被抛物面反射镜反射到黑腔中 黑 腔部分由黑腔和冷却结构组成 上千瓦功率的激光束被反射到黑腔中并在黑腔中来回 反射被吸收 这时 黑腔功率会迅速上升 因此 我们需要一个冷却系统对其进行冷 却 水通过冷却系统下部的孔注入 在黑腔水槽中流动并在顶部的出水孔流出 光开关详细结构与原理说明见附录一 3 2 横流二氧化碳激光器结构原理横流二氧化碳激光器结构原理 CO2 激光器具有输出功率大 光电能量转换效率高等特点 发射的激光波长正好 适应于大气中传输 材料加工中 CO2 激光器仍然是目前应用最广泛的一种激光器 工 业用高功率 C02 激光器目前主要有横流 纵流和扩散冷却板条三种类型 横流激光器 制造和运行成本低 输出功率大 主要用于表面改性和焊接 横流技术是从 20 世纪 60 年代末发展起来的 第一代 CO2 激光器大部分都是采用 直流放电激励的方法 70 年代后期开始发展了高频电激励的 CO2 激光器 被称为第二 代高功率 CO2 激光器 经过 20 多年的演变 80 年代 激光技术高速发展 射频激励 横流 CO2 激光器获得 1 10 kW 输出 德国 Rofin Sinar 是世界上最大的大功率气体 激光器制造商 其年产量约占世界同类产品的 1 4 其横流激光代表产品是 HF860 型 6kW 高功率 CO2 激光器 16 20 世纪 60 年代末我国已开始了高功率 CO2 激光 器的发展及其应用的研究 我 国有关部委一直都把激光技术列入了发展计划 也取得了一大批有水平的科研成果 从 70 年代开始 华中工学院 上海光机所 长春光所 中科院力学所和北京机电院 等单位均先后研制成功千瓦级横流 CO2 激光器 并在 80 年代初先后通过样机鉴定 横流 CO2 激光器增益介质体积大 输出光束多模为主 通过加孔径光阑或使用折 叠腔来获得低阶模激光 改善光束质量 能适应各种需要 横流 CO2 激光器整机的上 半部分为激光头 包括放电结构 激光风机 热交换器 导流片 光学谐振腔等 整 机的下半部分安装有真空泵 风机 激光电源 自动充排气 镇流电阻箱等 横流二氧化碳激光器结构和原理阐述见附录二 3 3 射频板条二氧化碳激光器结构原理射频板条二氧化碳激光器结构原理 射频板条二氧化碳激光器结构原理图如图 3 1 所示 图 3 1 射频板条激光器结构图 射频波可实现高频幅度调制 其调制频率可达 100kHz 这是直流放电激励方式所 不能达到的 射频放电具有正向伏安特性 可实现持续放电 而直流气体放电具有负 17 向伏安特性 须串联限流电阻才能形成持续放电 其限流电阻消耗功率在 30 左右 射频横向放电激励方式工作电压低 约几百伏特 而直流放电激励为几千伏 并且 射频激励技术还可以实现外电极放电 从而可以避免电极污染 有助于延 并且射 频激励技术还可以实现外电极放电 从而可以避免电极污染 有助于延长激光器的寿 命 射频横向放电激励方式可实现大面积均匀放电激励和实现激励和实现单电源输入 多通道同时放电均匀激励 因而可按面积比例提高激光器输出功率 射频板条的独特特点是应用了非稳波导混合腔 非稳波导混合腔在一个方向上是 稳定的 在稳定方向上 光束被限制在窄的稳定区域内 激光运行于低阶模 在另一 个方向上是非稳的 在非稳方向上 光束能展开以充分利用此方向的激活区 传统非稳定腔在高功率 高增益 大体积的激光器中 广泛采用的激光器中 广 泛采用非稳腔技术获得高光束质量的激光输出 但对于扩散冷却的 CO2 激光器 其增 益系数小于 1 cm 1 使用传统的非稳腔不能有效地提取能量因为对于非对称腔而言 为了获得较好的模式鉴别力 腔的几何放大率 Mk 必须大 这样导致腔的往返损失太 大而不能获得最佳的能量耦合输出 板条腔分析 一般对于短增益长度的连续 CO2 激光器其最佳能量耦合输出不超过 激光器其最佳能量耦合输出不超过 15 稳定 非稳谐振腔是解决上述问题一个有效 办法 此种谐振腔在一个方向上是稳定的 而在另一方向上是非稳的 这种腔是一 解决上述问题一个有效办法 这种腔是一种混合腔 同时具有两种腔的特点 在非稳 方向上 光束能展开以充分利用此方向的激活区 而在稳定稳定方向上 光束被限制 在窄的稳定区域内 激光运行于低阶模 因此 采用这种腔既能充分利用激活区又能 获得好的光束质量这种腔既能充分利用激活区又能获得好的光束质量 特别是稳定方 向只能运行基模时 4 天琪激光公司专题分析天琪激光公司专题分析 18 在天琪激光公司 实习主要内容为激光切割机的结构原理及应用 下面将从公司 介绍 激光切割应用前景和激光切割机结构原理三个方面进行分析 4 1 天琪激光公司简介天琪激光公司简介 武汉天琪激光设备制造有限公司是世界知名的金属激光切割机专业制造商 公司 专业从事固体 YAG 及光纤金属激光切割机的研发 生产与销售 拥有自主进出口权 武汉天琪激光主要生产固体激光切割机系列 光纤激光切割机系列 激光焊接机 系列 激光打标机系列 机器人切割机系列等 30 多种工业激光产品 广泛应用于钣 金加工 金属加工 广告制作 厨具 汽车 灯具 锯片 电气开关柜 金属工艺品 纺织机械 粮食机械 眼镜制作 航空航天 医疗器械 仪器仪表等行业 特别是在 钣金加工行业中已取代传统加工方式 深受行业用户的青睐 公司最新开发的六大系列光纤金属激光切割机在国内处于领先地位 其具有极好 的光束质量 极高的电光转换效率 极快的切割速度 极低的使用成本 极强的可移 动性 适合于各种柔性切割加工 4 2 激光切割应用前景激光切割应用前景 激光切割 即利用高功率密度激光束照射被切割材料 使材料很快被加热至汽化 温度 蒸发形成孔洞 随着光束对材料的移动 孔洞连续形成宽度很窄的 如 0 1mm 左右 切缝 完成对材料的切割 激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件 使被照射的材料迅速熔化 汽化 烧蚀或达到燃点 同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质 从而实现将 工件割开 激光切割属于热切割方法之一 激光切割可分为激光汽化切割 激光熔化 切割 激光氧气切割和激光划片与控制断裂四类 激光切割与其他热切割方法相比较 总的特点是切割速度快 质量高 具体概括 为切割质量好 切割效率高 切割速度快 非接触式切割 切割材料的种类多 19 激光切割指采用激光发射性光束在产品上面打孔 根据水平移动来对应产生的缝 隙称为激光切割 激光可以在多产品材料上面切割 如亚克力 刀模板 布料 皮革 等行业都能运用激光进行切割 因此激光切割是一种在多行业切割的新型方案 相对于传统切割方式中 激光切割更易懂 易学 在商家需求的加工效果 速度 方面都有着绝对的优势 因此相信在未来的切割方式选择中 激光切割机将是大众的 需求 激光切割机是钣金加工的一次工艺革命 是钣金加工中的 加工中央 激光切 割机柔性化程度高 切割速度快 出产效率高 产品出产周期短 为客户赢得了广泛 的市场 该技术的有效生命期长 国外超过 2 毫米厚度的板材大都采用激光切割机 很多国外的专家一致以为今后 30 40 年是激光加工技术发展的黄金时期 4 3 激光切割机结构及原理激光切割机结构及原理 激光是利用物质激发并进行光放大产生光 这种光带有很高的亮度 在透镜等光 学器件的作用下 可以将光束在焦点位置聚焦成一个很小的光斑 在接触材料时候 能够迅速的在材料表面融化 形成打孔 根据对位对点的移动形成了切割 接下来 本文将对激光切割控制软件 CypCut 激光切割机工艺以及激光切割机机床结构进行分 析论述 4 3 1 CypCut 软件介绍软件介绍 CypCut 是专业激光切割机控制软件 它具有以下功能 支持 AI DXF PLT Gerber 等图形数据格式 接受 Mater Cam Type3 文 泰等软件生成的国际标准 G 代码 打开 导入 DXF 等外部文件时 自动进行优化 包括 去除重复线 合并相 连线 去除 极小图形 自动区分内外模和排序等 自动优化过程可自定义 上述每一项 20 功能也可以手动执行 支持常用编辑排版功能 包括缩放 旋转 对齐 复制 组合 平滑 合并 等 以所见即所得的方式设置引入引出线 割缝补偿 微连 桥接 过切 留缺 口等 自动区分内外模 并根据内外模确定割缝补偿方向 进行引线检查等 支持曲线分割 合并 曲线平滑 文字转曲线 零件合并 打散等 灵活多样的自动排序和手工排序功能 支持通过群组部分固定加工次序 独有的加工次序浏览功能 比模拟更加交互式的查看加工次序 支持分段穿孔 渐进穿孔 预穿孔 支持对穿孔过程和切割过程设置单独的 激光功率 频率 激光形式 气体类型 气压 跟随高度等 支持随速功率调节 可设置单独的引入引出线速度 强大的材料库功能 允许将全部工艺参数保存以供相同材料再次使用 加工断点记忆 断点前进后退追溯 允许对部分图形加工 支持停止和暂停过程中定位到任意点 从任意位置开始加工 同一套软件支持圆管切割和平面切割 编程方式完全相同 支持相贯线切割 支持定高切割 自动寻边和板外起刀 抬刀 1 强大的扩展能力 多达 15 个 PLC 过程编辑 30 多项可编程过程 2 可编程输入输出口 可编程报警输入 2 支持通过无线手持盒 以太网对系统进行远程控制 3 CypCut 的操作界面如图 4 1 所示 21 图 4 1 CypCut 的操作界面 4 3 2 激光切割工艺激光切割工艺 激光切割工艺采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发 激光源一般用二氧化碳激 光束 工作功率为 500 2500 瓦 该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率 还低 但是 通过透镜和反射镜 激光束聚集在很小的区域 能量的高度集中能够进 行迅速局部加热 使不锈钢蒸发 此外 由于能量非常集中 所以 仅有少量热传到 钢材的其它部分 所造成的变形很小或没有变形 利用激光可以非常准确的切割复杂 22 形状的坯料 所切割的坯料不必再作进一步的处理 激光切割工艺分为 1 汽化切割 在高功率密度激光束的加热下 材料表面温度升至沸点温度的速度很快 足以避 免热传导造成的熔化 于是部分材料汽化成蒸汽消失 部分材料作为喷出物从切缝底 部被辅助气体流吹走 2 熔化切割 当入射的激光束功率密度超过某一值后 光束照射点处材料内部开始蒸发 形成 孔洞 一旦这种小孔形成 它将作为黑体吸收所有的入射光束能量 小孔被熔化金属 壁所包围 然后 与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走 随着工件移动 小孔按切割方向同步横移形成一条切缝 激光束继续沿着这条缝的前沿照射 熔化材 料持续或脉动地从缝内被吹走 3 氧化熔化切割 熔化切割一般使用惰性气体 如果代之以氧气或其它活性气体 材料在激光束的 照射下被点燃 与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源 称为氧化熔化切割 具 体描述如下 1 材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度 随之与氧气发生 激烈的燃烧反应 放出大量热量 在此热量作用下 材料内部形成充满蒸汽的小孔 而小孔的周围为熔融的金属壁所包围 2 燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度 同时氧气扩散通过熔 渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响 氧气流速越高 燃烧化学反应和 去除熔渣的速度也越快 当然 氧气流速不是越高越好 因为流速过快会导致切缝出 口处反应产物即金属氧化物的快速冷却 这对切割质量也是不利的 3 显然 氧化熔化切割过程存在着两个热源 即激光照射能和氧与金属 化学反应产生的热能 据估计 切割钢时 氧化反应放出的热量要占到切割所需全部 23 能量的 60 左右 很明显 与惰性气体比较 使用氧作辅助气体可获得较高的切割速 度 4 在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中 如果氧的燃烧速度高于激光 束的移动速度 割缝显得宽而粗糙 如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快 则所 得切缝狭而光滑 1 4 控制断裂切割 对于容易受热破坏的脆性材料 通过激光束加热进行高速 可控的切断 称为控 制断裂切割 这种切割过程主要内容是 激光束加热脆性材料