成果信息
本研究項目所開發(fā)的用于汽車離合器制造多功能激光復合加工機采用激光切割—焊接—熱處理等多種加工工藝，即采用同一外光路，切割激光頭與焊接—熱處理復合激光頭的雙加工激光頭，且激光頭手動轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)，固定平面工作臺+自動旋轉(zhuǎn)可調(diào)任意傾斜度工作臺的多功能激光復合加工機，實現(xiàn)汽車離合器零部件制造的多功能激光加工。加工過程中，采用實時檢測以保證汽車離合器零部件的加工質(zhì)量。多功能激光復合加工機可用于不同厚度、不同材料與不同鍍層的汽車離合器板型零部件生產(chǎn)中的激光切割—焊接—熱處理等多種加工工藝，實現(xiàn)一機多用，同時也可以用于汽車其它零部件或其他行業(yè)的零部件激光加工生產(chǎn)。本項目于2005年通過湖北省科技廳組織的鑒定。 1、關鍵技術 1）采用同一激光器，同一外光路，雙加工激光頭（切割激光頭與焊接—熱處理復合激光頭）激光切割—焊接—熱處理等多種加工復合技術；2）雙加工激光頭光路調(diào)整與激光頭手動轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)技術；3）激光復合加工機的工件定位、夾緊、對中及自動旋轉(zhuǎn)可調(diào)任意傾斜度工作臺控制技術；4）離合器激光加工的生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化技術；5）激光切割—焊接—熱處理等多種加工工藝過程實時檢測與加工、質(zhì)量控制技術。 2、主要技術指標 1）零件板幅有效切割加工范圍為2000×1250（mm）, 切割板厚0.4~8.0(mm)，切割速度0.5~6(m/min)，切割表面粗糙度6.3~12.5(um)；2）零件的焊接板厚0.4~3.0（mm），焊接尺寸Φ40~Φ300（mm），焊接速度0.3~5(m/min)；3）熱處理硬度HRC≥55，Ec（HV550）≥0.2(mm)；4）A軸旋轉(zhuǎn)工作臺最大直徑Φ400（mm），A軸最小設定1º‰；A軸旋轉(zhuǎn)速度0.1-50(n/min)；5）加工頭定位精度±0.01(mm/m)，重復定位精度±0.005(mm/m), 最小設定單位0.001(mm)；6）被加工零件的形狀、強度、疲勞性能滿足汽車零部件的加工技術要求；7）單件生產(chǎn)時間≤4（min）；8）額定功率為2000W。 3、與國內(nèi)外同類技術的比較 查新表明，國內(nèi)外尚無集激光切割—焊接—熱處理等多種加工工藝于一體的汽車離合器制造多功能激光復合加工專用設備，國外只有少數(shù)企業(yè)能制造切割—焊接或焊接—熱處理復合激光加工機，且工藝、設備復雜，價格昂貴。用于汽車離合器制造的多功能激光復合加工專用設備還未見報道。 4、成果的創(chuàng)造性與先進性 （1）僅用一臺激光器、同一外光路，內(nèi)光路與雙激光加工頭手動機構(gòu)切換，同時實現(xiàn)離合器零部件生產(chǎn)中的激光切割、焊接、熱處理的多功能復合加工。目前國內(nèi)外市場上均無同類工藝技術設備出現(xiàn)，屬于領先技術，具有完全的自主知識產(chǎn)權； （2）內(nèi)光路與雙激光加工頭手動切換機構(gòu)的精度控制技術為獨創(chuàng)技術； （3）自動旋轉(zhuǎn)可調(diào)任意傾斜度工作臺與激光加工頭的多軸控制技術和檢測技術。)
背景介紹
激光復合加工是指能夠在一臺激光加工設備上完成盡可能從毛坯到成品的多種加工要素的激光加工機床，是可以大大提高生產(chǎn)效率和加工精度，是目前復合激光加工設備發(fā)展的主流之一，主要激光打孔、激光切割、激光焊機與激光表面處理等加工。激光加工設備按加工方式分為激光焊接、激光切割、激光表面處理與 3D 打印等。德國通快公司開發(fā)高達 12KW 的多功能軸快流激光切割焊接和表面處理設備，有力地推動了多功能激光的加工方法的發(fā)展，加工能力大大提高。當前激光復合加工設備存在問題 ：集激光切割、激光焊接與表面處理加工的復合加工很少 ；現(xiàn)有的 激光加工控制系統(tǒng)并不完善，對于復合加工難以實現(xiàn)。)
應用前景
該激光多功能復合加工機不僅可用于離合器零部件的激光切割、焊接、熱處理加工，還可用于其他汽車零部件加工上，而我國汽車零部件的生產(chǎn)量巨大，另外我國很多高質(zhì)量的汽車零部件如：雙質(zhì)量飛輪、液力變矩器的國產(chǎn)化焊接生產(chǎn)制造也是迫在眉睫。由于其價格上的明顯優(yōu)勢，該設備具有十分良好的市場前景。此外，在機械制造、汽車制造、家電制造等行業(yè)也有相當廣泛的應用前景。)
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