RC2000H机器人三维激光切割机使用说明书 4.3.1.5 光纤专用切割头

右图各部件名称： 1. QBH插口； 2. 接地； 3. 安装板； 4. 驱动电机； 5. 切割头； 6. 联管螺母； 7. 插入式传感器； 8. 切割喷嘴；

左图各部件名称： 1. 接地；

2. 电机线接口； 3. 电机控制线接口； 4. QBH插口； 5. 冷却水接口； 6. 切割气体进口； 7. 冷却水接口； 8. 传感器接口；

安装注意

1. 镜片禁止用手直接接触； 2. 应分清楚镜片的正反面； 3. 使用专用工具拆装镜片；

4.3.2 喷嘴的功能及中心的调整 4.3.2.1 喷嘴的作用及调节 4.3.2.1.1喷嘴作用

喷嘴的设计和喷气流动的情形，直接影响到切割的质量；喷嘴的制造精度，与切割品质息息相关。喷嘴的主要功能有：

1) 防止切割熔渍等杂物往上反弹进入切割头损坏聚焦镜片。

2) 喷嘴可以改变切割气体喷出的状况，可控制气体扩散的面积及大小，从而影响到切割质量。

图4-4为安装喷嘴和不安装喷嘴的时候，气体喷出的情形。

23

RC2000H机器人三维激光切割机使用说明书 图4-4：有无喷嘴的切割气体效果示意图

4.3.2.1.2 激光与喷嘴同心调整

调整喷嘴使激光从喷嘴中心穿过的步骤，具体方法是： 1、将喷嘴移动到大约切割高度位置。

2、将喷嘴的端面涂上印泥，再将白色不干胶带贴在端面上。

3、调整激光器输出功率20W～150W，一般可以直接调用CNC内存中调同轴程序来处理。激光器出光停止后，将白色的不干胶拿下来，注意不要转动其相对位置。若喷嘴位置与激光中心相差过大时，不干胶上将无法打出中心孔；由于激光中心是固定不变的，因此要通过调节镜腔手柄上的调整螺钉来改变聚焦镜的中心，使其与激光中心相对应。反复上述动作，直到激光在白色不干胶上打出的孔与喷嘴的中心重合，这样才确认激光中心与喷嘴中心重合。

调整螺钉， 前后左右四个

4.3.2.2喷嘴对切割品质的影响及喷嘴孔径的选择 a) 喷嘴与切割品质的关系：

喷嘴中心与激光的中心不同轴时，对切割质量的影响：

1) 影响切割断面，当切割气体在喷出时，造成气量不均匀，使切割断面较容易出现一边有熔

24

RC2000H机器人三维激光切割机使用说明书 渍，另一边没有的现象，或者零件断面四周品质不一致，有时会造成无法正常切割。

2) 影响尖角质量，在切割有尖角或者角度较小的工件时，容易产生局部过熔现象，切割厚板 时，可能无法切割。

3) 影响穿孔，在穿孔时不稳定，时间不易控制，对厚板的穿透会造成过熔的情况，且穿透 条件不易掌握，对薄板的穿孔影响较小。

综上所述，喷嘴的中心与激光的同心度是造成切割质量优劣的重要因素之一，尤其是切割的工件越厚时，它的影响就更大。因此，必须调整喷嘴中心与激光的同心度，以获得更好的切割断面。 注意：喷嘴发生变形或者喷嘴上有熔渍时，其对切割质量的影响如上面所述，因此，喷嘴应小心放置，不得碰伤以免造成变形；喷嘴上沾有的熔渍应及时清理。喷嘴的质量在制造时就有较高的精度要求，安装时也要求方法正确。如果由于喷嘴的质量不良造成切割时要改变各项条件，应及时更换喷嘴。 b) 喷嘴孔径的选择

喷嘴孔径的差别见下表4-1 喷嘴的孔径 小 大 气体流速 快 慢 表4-1：孔径与辅助气体流速关系表

喷嘴的孔径有φ1.5mm、φ2.0mm、φ2.5mm、φ3.0mm等几种。三维切割一般薄板，使用φ1.2mm、φ1.5mm两种即可。两者的差异是：

1) 2mm以下的薄板：使用φ1.2mm，切割面会较细；使用φ1.5mm，切割面会较粗。

2) 2mm以上的厚板：因切割功率较高，相对散热时间较长，相对切割时间也增长。用φ1.2mm， 气体扩散面积小，因此使用时不太稳定。用φ1.5mm，气体扩散面积大，气体流速较慢，故切割时较稳定。

综上所述，喷嘴孔径的大小对切割质量、穿孔质量有严重的影响，目前激光三维切割多使用φ1.2mm、φ1.5mm孔径的喷嘴。

喷嘴孔径越大时，相对的对镜片的保护就越差，因为切割时熔化物的火花飞溅，往上弹的几率很大，使得镜片的寿命也就越短。 4.3.3光束焦点的调整

激光切割过程中，光束焦点与切割板材表面的相对位置对切割的质量影响很大，正确调节焦点位置非常重要。本激光切割机配备高度自动跟随调节装置，当板材高度变化后，数控系统会自动调节保证喷嘴与板面的高度恒定，保证焦点的位置稳定。

手动调节方法，调节激光切割头下部的调节螺母，使焦点位置满足切割需要，前提是找到零焦点

25

熔融物去除能力 强 弱 RC2000H机器人三维激光切割机使用说明书 的位置。切割过程中，也可以根据情况手动调节操作面板的高度调整选钮微量改变切割高度，需要足够经验的操作人员才可在切割过程中调节高度。

自动调节焦点，配备自动调焦切割头的设备，可根据参数设置自动调整焦点的位置，优点是可提高加工效率，可以弥补光程变化时所引起的焦点位置的改变，可以提高产品的成品率。 4.3.3.1 寻找焦点的方法

利用三角块找焦点（也可用倾斜的木板代替）

a) 工作台上放置一平整的平板，再在平板上固定放置垫块与一个硬纸板成三角结构。如图4-6所示。

图4-6：激光调焦示意图1

b) 将喷嘴拆下，调整调焦螺母到焦点最低位置，移动Z轴和调整Z轴高度，下降的高度不能与三角块干涉即可。

c) 输入执行找焦点程序，此时Z轴高度不变移动Y轴，输出激光在三角块上面会出现烧熔的痕迹，而烧熔最小点即为激光的焦点，如图4-7：

图4-7：激光调焦示意图2

d) 装上喷嘴，移动Y轴使切割嘴中心至焦点位置上方，可用红光辅助，手动调整焦点调节螺母使切割嘴紧贴板面，即此时切割头刻度所示位置为零焦点的位置，应牢记。如图4-8：

图4-8：激光调焦示意图3

e) 焦点设定原理：切割嘴在切割工件表面上方的距离为A，称为喷嘴切割高度或打孔高度。焦点位

26