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Durch die Optimierung der Schneidparameter, die Anpassung von Unterprogrammen und das Hinzufügen von Hilfswerkzeugen werden die Qualität und Produktionseffizienz der Laserschneidmaschine in der Dünnblechbearbeitung verbessert.

Laserschneidmaschinen werden hauptsächlich bei der Bearbeitung von Blechteilen und mittel- und dicken Blechprodukten eingesetzt. Seine Vorteile sind ein breites Anwendungsspektrum und eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit. Metalle und Nichtmetalle unterschiedlicher Materialien und Dicken können bearbeitet werden, insbesondere in der Kurvenbearbeitung und Bei der Kleinserienbearbeitung von Sonderformteilen liegt ein großer Vorteil. Aufgrund des hohen Werts des Anlagevermögens von Laserschneidmaschinen ist die Verbesserung der Produktionseffizienz und Bearbeitungsqualität der Laserbearbeitung sowie die Reduzierung der Produktionskosten im Einsatz ein wichtiges Glied, das vor Ort gelöst werden muss.

Die Laserschneidteile, die das Unternehmen für den professionellen Automobilblech-Berater verarbeitet, sind Materialien für Autotüren. Die Teile werden zuerst mit einem Laser geschnitten und dann mit hochfesten Blechen unterschiedlicher Dicke lasergeschweißt und dann gestanzt und umgeformt, um nicht nur das Gewicht der Komponenten zu reduzieren, die Materialausnutzung zu verbessern, sondern auch die Anforderungen an die lokale Festigkeit der Bauteile.

Technische Anforderungen für Laserschneidteile

Die monatliche Produktion dieses Stücks beträgt etwa 4000 Stück, die Lieferzeit ist kurz und die Produktverarbeitungsgenauigkeit muss hoch sein, wie in Abbildung 1 gezeigt.

• Die Größe des Schneidestücks ist größer, 0,65 mm × 1730 mm × 910 mm, die Dicke des Blechs ist dünn und es lässt sich leicht verformen;

• Nach dem Schneiden muss die Geradheit a innerhalb von 0,05 mm liegen und der Grat b muss innerhalb von 0,03 mm liegen;
• Nach dem Schneiden muss die Diagonale c innerhalb von 1,0 mm liegen und die Ebenheit d muss innerhalb von 1,0 mm liegen;
• Die Symmetrie e nach dem Schneiden muss innerhalb von 0,5 mm liegen.

Aufgrund der hohen Komplexität der Laser schneiden Maschinenausrüstung, insbesondere die Steuerungs- und Programmierteile, werden die importierten Teile verwendet. Die chinesischen Bedienungsanleitungen sind zu einfach zu schreiben, und es gibt keine Anleitung zum Aufrufen und Ändern der entsprechenden Unterprogramme. Bei der Inbetriebnahme der Laserschneidmaschine gibt es viele. Aspekte müssen erkundet und in die Praxis eingearbeitet werden.

Anhand von Probeschnitten ist die Statistik der Produktfehler in Abbildung 2 dargestellt. Aus der Statistik des Probeschneidens ist ersichtlich, dass bei der schlechten Qualität von Laserschneidteilen der Gratanteil am höchsten ist, gefolgt von Symmetrie, und es besteht auch das Problem einer geringen Produktproduktionseffizienz.

Ursachenanalyse

1. Da es sich bei der Laserschneidmaschine um ein neu gekauftes Gerät handelt, müssen Sie mit der Einstellung der entsprechenden Parameter vertraut sein und über ein tiefes Verständnis der Werkzeugmaschinenleistung und umfassende Betriebserfahrung verfügen, wenn Sie hochwertige Produkte verarbeiten möchten. Die Hauptgründe, die sich auf Schneidgrate auswirken, sind eine falsche Einstellung des Laserfokus; Unsachgemäße Einstellung der Laserleistung; Unsachgemäße Einstellung der Schnittgeschwindigkeit; Unsachgemäße Einstellung des Gasdrucks.
2. Da die Länge und Breite des Materials 1730 mm × 910 mm beträgt und die Länge einen Fehler von 7 mm aufweist, ist es schwierig, die Genauigkeit der Symmetrie e nach dem Schneiden zu garantieren, und dies beeinträchtigt die Produktionseffizienz der Laserbearbeitung.
3. Im Handbuch ist das zum Schneiden verschiedener Materialien verwendete Schneidgas unterschiedlich. Beim Schneiden von Kohlenstoffstahl wird hochreiner Sauerstoff verwendet, und hochreiner Stickstoff wird zum Schneiden von Nichteisenmetallen und Edelstahl verwendet. Das zu schneidende Material ist SPT83BQ (japanische Stahlgüte), ein hochfester Kohlenstoffstahl mit einer Rostschutzschicht aus einer Zinklegierung auf der Oberfläche. Als Schneidgas wurde beim Probeschneiden reiner Sauerstoff verwendet, was zu starken Knötchen am Schneidabschnitt führte.
4. Die Laserschneidmaschine ist ein Präzisionsgerät, das bestimmte Anforderungen an Staub und Vibrationen in der Umgebung vor Ort stellt. Da die Laserschneidmaschine derzeit in der Stanzzentrumsanlage installiert ist, die sich in der Nähe des Stanzbereichs und des Nietschweißbereichs befindet, sind der Staub im Stanzbereich und die Dämpfe während des Nietschweißvorgangs schwerwiegend und die Vibrationen der Schere Maschine ist auch höher. Groß, hat es einen gewissen Einfluss auf die Bearbeitungsgenauigkeit der Laserschneidmaschine.
5. Die Maßhaltigkeit der Bearbeitung hängt einerseits von der Bewegungsgenauigkeit des Laserschneidkopfes selbst ab, andererseits ist es notwendig, den Schnittfugengrößenfehler durch Auswahl des entsprechenden Kompensationsbetrags zu beseitigen.

Durch die obige Analyse sind die Hauptgründe, die die Qualität des Laserschneidens beeinflussen, unangemessene Anpassung der Schneidparameter; Unsachgemäße Auswahl des Schneidgases; Falsche Auswahl des Kompensationsbetrags entsprechend dem Laserspalten.

Die Hauptgründe, die die Effizienz der Schneidproduktion beeinflussen, sind der Längenfehler des Plattenmaterials und die Wahl des besten Schneidpfads.

Gegenmaßnahmen zur technischen Verbesserung und Umsetzung

Gegenmaßnahme 1: Bestimmen Sie die besten Schnittparameter

1. Bestimmen Sie die Positionsparameter des Laserfokuspunkts

Durch Debuggen und Vergleichen der Schnittqualität der dünnen Platte des Laserfokuspunkts an verschiedenen Positionen mit einer Materialstärke von 0,65 mm wird festgestellt, dass die Qualität des Schnittabschnitts am besten ist, wenn der Fokuspunkt in der Mitte der Plattendicke liegt .

• Bestimmen Sie die passenden Parameter von Laserleistung und Schnittgeschwindigkeit

Durch mehrmaliges wiederholtes Debuggen wird die Schnittgeschwindigkeit von ursprünglich 3 m/min auf 5 m/min erhöht und die passende Laserleistung auf 1200 W erhöht, wodurch sichergestellt werden kann, dass die Qualität nach dem Schneiden den Anforderungen entspricht.

• Bestimmen Sie die Parameter für die Gasdruckanpassung

Bei einer Schnittgeschwindigkeit von 5 m/min hat die Stabilität des Luftdrucks einen größeren Einfluss auf die Schneidgrate, und der maximale Bereich der Luftdruckschwankungen sollte innerhalb von (1,0 ± 0,2) MPa kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass die Qualität nach dem Schneiden den Anforderungen entspricht .

Gegenmaßnahme 2: Stellen Sie sicher, dass das Schneidmaterial für dünne Platten das Schneidgas der SPT83BQ-Stahlplatte ist

Gemäß der Bedienungsanleitung verwendet das Schneidgas aus Kohlenstoffstahl reinen Sauerstoff, aber SPT83BQ ist ein hochfester Kohlenstoffstahl mit einer Rostschutzschicht aus einer Zinklegierung auf der Oberfläche. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes der Zinklegierung an der Oberfläche des Materials sind Oxidation und Knötchen schwerwiegend. Nach dem Testen wurde entschieden, mit 99,99% reinem Stickstoff gemäß dem Schneidmodus für Edelstahl zu schneiden, und die Grate nach dem Schneiden können die Anforderungen des Benutzers erfüllen.

Gegenmaßnahme 3: Bestimmen Sie den optimalen Schnittpfad

Der Standard-Schnittpfad der Maschine ist in Abbildung-3 dargestellt. Durch manuelles Ändern des Programms kann der Schnittpfad optimiert werden, wie in Abbildung 4 gezeigt, was mehr als 1 Minute Schnittzeit spart.

Gegenmaßnahme 4: Konstruktion und Herstellung von Werkzeugen zur schnellen Positionierung

Um die Symmetrieanforderungen nach dem Schneiden dünner Bleche sicherzustellen und eine schnelle und effiziente Positionierung zu erreichen, reduzieren Sie die Zeit für die Anpassung aufgrund von Blechlängenfehlern, verbessern Sie die Produktionseffizienz, entwerfen und fertigen Sie schnelle Positionierungswerkzeuge, wie in Abbildung 5 gezeigt.

Überprüfung der Implementierungswirkung

Nach Umsetzung der Gegenmaßnahmen wird die Qualität der lasergeschnittenen Teile nach 2000 Stück kontinuierlicher Produktion gezählt, wie in Tabelle 1 dargestellt.

Nach den obigen Statistiken zu urteilen, beträgt die Durchgangsrate von Schneidgraten für dünne Platten 99,6%, was eine größere Verbesserung als bei der Versuchsproduktion darstellt. Im tatsächlichen Betrieb stellt sich jedoch heraus, dass das in der Produktion verwendete Schneidgas 5,3 m3/Flasche reinen Stickstoffs beträgt. Wenn jede Stickstoffflasche fast aufgebraucht ist, muss der Bediener den Schneidluftdruck aufgrund des Luftdruckabfalls rechtzeitig anpassen, sonst werden die Schneidgrate größer. Darüber hinaus muss aufgrund des hohen Stickstoffverbrauchs beim Schneiden mit Stickstoff jedes Mal, wenn etwa 15 Stück geschnitten werden, eine Flasche Stickstoff ausgetauscht werden. Die Austauschzeit jeder Stickstoffflasche dauert etwa 7 Minuten, und der Luftwechsel dauert täglich 49 Minuten. Die Produktionseffizienz ist gering und der Standort Es stapeln sich viele Gasflaschen, was den Produktionsstandort stark beansprucht.

Verbesserungsmaßnahmen entwickeln

• Um die Zeit für den Flaschenwechsel zu verkürzen und die Produktionseffizienz zu verbessern, wurde beschlossen, 120 kg Flüssigstickstoff pro Tank zu verwenden, wobei jeder Flüssigstickstofftank 20 Flaschen mit 5,3 m² entspricht³/Flasche reinen Stickstoff.
• Um das Problem der starken Vereisung der Oberfläche des Tankkörpers während der Vergasung von flüssigem Stickstoff zu lösen, kann das Vergasungsvolumen nicht mit dem Gasverbrauch während des Schneidens Schritt halten, erwägen Sie, einen Satz Verdampfer hinzuzufügen und zwei Tanks mit Flüssigstickstoff parallel, um die Produktionsanforderungen zu erfüllen.
• Ändern Sie die Unterprogramme im Schneidprogramm und schließen Sie das Stickstoffregelventil während des Leerhubs, um Gasverbrauch zu sparen.
• Verstärken Sie die Überwachung des Gasflaschendrucks und legen Sie fest, dass der Flaschendruck alle 100 abgeschnittenen Stücke überprüft wird.

Verbesserter Implementierungseffekt

Nachdem die Verbesserungsmaßnahmen umgesetzt wurden, war die Schnittqualität der lasergeschnittenen Teile relativ stabil, die monatliche Produktion lag stabil bei 4000-5000 Stück und die bestandene Endprüfungsrate erreichte 99,9%. Da anstelle einer kleinen Stickstoffflasche ein großer Tank mit flüssigem Stickstoff verwendet wird, kann jeder große Tank mit flüssigem Stickstoff etwa 300 Stück schneiden, während eine kleine Flasche reinen Stickstoff nur 15 Stück schneiden kann und jedes Stück etwa 0 USD sparen kann. 5 von Stickstoff. Darüber hinaus kann durch die Modifikation des Unterprogramms der numerischen Steuerung der Stickstoffverbrauch bei geschlossenem Leerhub USD 0,02 pro Stück eingespart werden. Die Häufigkeit des Gasaustauschs wurde ebenfalls von 7-mal täglich auf einmal alle 2 Tage reduziert, wodurch pro Jahr 1.500 USD an Herstellungskosten eingespart werden können.

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