怎么将激光头的零焦调整到准确位置
专门针对激光切割机的激光头零焦调整,这是一个至关重要的工作。焦点不准会直接导致切割能力下降、断面粗糙、挂渣严重、甚至切不透。以下是针对激光切割机(主要以常见的光纤激光切割机为例)的详细、专业调整方法。
核心概念:为什么零焦对切割如此重要?
· 零焦(焦点0):激光光束汇聚最细、能量密度最高的点。对于碳钢等材料,通常将工件表面置于零焦位置,以获得最精细的切缝和清亮的断面。
· 正离焦:焦点位于工件内部。常用于切割厚板或铝、不锈钢等,利用更长的能量作用深度来清理熔渣。
· 负离焦:焦点位于工件上方。应用相对较少,有时用于薄板或特定材料以防止背面烧伤。
我们首先需要找到准确的零焦基准点,然后才能根据材料进行正负离焦的偏移。
方法一:使用对焦杆(最标准、最精确的方法)
这是所有专业设备厂商推荐的方法,也是操作工最应该掌握的方法。
步骤:
1. 准备工作与安全:
· 确保设备停止运行。
· 佩戴防护眼镜。
· 清洁对焦杆和喷嘴,确保无熔渣或污物。
2. 安装对焦杆:
· 将对焦杆插入激光头专用的安装孔内。对焦杆的标准长度就是您激光头的焦距(例如,焦距125px,对焦杆就是125px长)。
3. 移动激光头:
· 通过控制台将激光头移动到您需要切割的板材上方。
4. 执行对焦操作:
· 在控制面板上找到“对焦”功能键(通常是一个图标或选项)。按下后,激光头会自动下降。
· 当对焦杆的尖端刚刚接触到板材表面时,激光头会自动停止并抬升一小段距离(刚好收回对焦杆)。
· 此时,零焦点的位置已经被控制系统自动记录,并设定在了工件表面。
5. 收回对焦杆:
· 手动将对焦杆向上收起,避免加工时发生碰撞。
优点:快速、精准、自动化、不伤喷嘴。
方法二:手动刮擦法(斜板法)- 科学验证与微调
这是寻找绝对最佳焦点的黄金标准方法,尤其当您更换了聚焦镜、怀疑焦点不准或需要为新材料寻找最优焦点时。
步骤:
1. 制作一个斜坡:
· 找一块与您要切割的材料相同的废料。
· 将其一端垫高(例如用另一个废料块),形成一个平稳的斜面。倾斜角度不用太大,10-15度即可。
2. 设置切割参数:
· 在数控系统中,画一条从斜面低处到高处的长直线(约10公分)。
· 设置一个固定的、适中的切割功率和速度(可以参考材料库中同等厚度材料的参数)。
3. 执行切割:
· 将激光头移动到斜坡最低点附近开始切割。
· 让激光沿着这条线从低到高走一遍。由于板材高度连续变化,激光焦点也随之连续变化。
4. 观察与分析切缝:
· 切割完成后,仔细观察整条切缝。
· 你会看到切缝宽度是变化的。找到整条切缝中最窄、最细的那一段。
· 这个位置对应的板材高度,就是当前参数下对于这种材料的绝对最佳焦点位置!
5. 测量与记录:
· 用高度尺或卡尺测量这个“最佳点”到平台的高度(H1)。
· 测量斜坡底部(零焦参考面)到平台的高度(H2)。
· 最佳焦点偏移量 = H1 - H2。
· 将这个偏移量记录到您的切割工艺参数库中,下次切割这种材料时,就在对焦杆设定的零焦基础上,增加这个偏移量。
方法三:喷嘴接触感测法(常见于现代数控系统)
许多现代激光切割机集成了自动调焦功能,其原理是利用喷嘴作为传感器。
步骤:
1. 在控制面板上选择“自动对焦”功能。
2. 系统会控制激光头缓慢下降,直到喷嘴尖端轻轻接触到板材表面。
3. 接触后,激光头自动回升一个预设的补偿值(这个值 = 喷嘴到零焦点的距离 - 喷嘴高度)。
4. 回升停止后,零焦点就准确落在了工件表面上。
注意:此方法要求喷嘴完好、无变形,且系统参数中的“喷嘴高度”和“补偿值”设置正确。
方法四:简易火花观察法(老师傅的经验之法)
这是一种在无法使用上述方法时的快速经验判断法,需要一定的实践经验。
1. 在板材废料上执行穿孔操作。
2. 仔细观察穿孔时溅射出的火花形态:
· 焦点准确时:火花簇集中、有力、垂直向下,分叉较小,声音清脆。
· 焦点偏高(正离焦过大):火花簇发散、无力,向四周飞溅。
· 焦点偏低(负离焦):火花簇同样发散,但可能显得更短促。
3. 根据火花的形态,微调焦点高度,直到火花变得最集中、最垂直。
注意:此法受材料、气体、功率影响大,只能作为辅助判断。
总结与操作流程建议
对于日常操作,建议遵循以下流程:
1. 每日开机后:使用 【方法一:对焦杆】 进行基准零焦校准。这是最快最准的例行工作。
2. 更换关键部件或材料后:使用 【方法二:斜板法】 进行验证和微调,找到并记录该材料的最佳焦点偏移量。
3. 切割过程中:作为辅助监控,可以偶尔用 【方法四:火花观察法】 来快速判断焦点是否稳定。
最后,请务必查阅您设备的《操作手册》,因为不同品牌和型号的激光切割机,其对焦功能和具体操作步骤可能略有差异。手册会提供最权威的指导。