CN106216851A - 铜排切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种铜排切割方法，包括如下步骤：S1：将待切割铜排传送至切割系统的蜂窝板上；S2：根据待切割铜排，确定切割系统的切割功率；S3：确定待切割铜排的位置，利用切割系统进行铜排切割，本发明能够解决切割后的转子铜排线平端不平整，加工效率低的技术问题。

Description

铜排切割方法

技术领域

本发明属于电机加工技术领域，特别涉及一种铜排切割方法。

背景技术

目前，在传统的电机加工过程中,电机转子铜排线平端一般采用车床进行加工，因为不同功率的电机使用的电机转子轴大小不一样的，受车床的中心高与加工长度的限制，只能满足一定范围内的规格能加工。如果采用人工锯削，速度慢，大小直流电机转子轴平均耗时2.5h/件，并且是非线性连续切割,平端效果不好。小规格的直流电机转子一般为2～3mm切割铜排线端头过程中由于切屑的飞溅，操作人员不可能正视切割部位，所以极易造成整流子表面的误伤，一旦误切割,修复比较麻。情况严重的可能报废。

因此，现在亟需一种铜排切割方法，能够解决切割后的转子铜排线平端不平整，加工效率低的技术问题。

发明内容

本发明提出一种铜排切割方法，解决了现有技术中割后的转子铜排线平端不平整，加工效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：铜排切割方法，包括如下步骤：

S1：将待切割铜排传送至切割系统的蜂窝板上；

S2：根据待切割铜排，确定切割系统的切割功率；

S3：确定待切割铜排的位置，利用切割系统进行铜排切割。

作为一种优选的实施方式，所述切割系统包括激光切割器，步骤S3中利用切割系统进行铜排切割，在激光束照射到铜排表面，使铜排达到熔点或者沸点时，同时利用与光束同轴的高压气体将熔化的铜吹走。

作为一种优选的实施方式，步骤S3中，利用切割系统进行铜排切割，包括控制激光束与铜排相对移动，且行进轨迹根据待切割铜排的需求预设。

作为一种优选的实施方式，利用切割系统进行铜排切割，首先利用激光脉冲瞬间在铜排表面溅射出小孔，然后利用激光加工头与铜排按照预先的行进轨迹行进，从而完成预设的铜排形状。

作为一种优选的实施方式，所述激光切割器光斑满足关系：

$d=2f\mathrm{\θ}+\frac{0.03D^3}{f^2}$

其中，光斑直径d,焦距f，发散角θ，激光束直径D。

作为一种优选的实施方式，在激光切割器切割前，对激光束进一步进行光束聚焦，调整焦点位置的聚焦深度：

$F_{dep}=2Z_{ray}=\frac{2\×f^2\×\mathrm{\λ}}{D^2\×\mathrm{\π}\×K}$

其中，D为聚焦前激光束直径，K为光束质量因子。

作为一种优选的实施方式，步骤S3之后设置有步骤S4：利用冷却水对切割后的铜排进行冷却处理。

作为一种优选的实施方式，所述高压气体为氮气。

作为一种优选的实施方式，所述步骤S4之后设置有步骤S5：对冷却处理后的铜排进行除尘处理。

作为一种优选的实施方式，所述高压气体压强为5兆帕-20兆帕。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点，把它应用于切割有许多特点。首先，激光光能转换成惊人的热能保持在极小的区域内，可提供：(1)狭窄的直边割缝；(2)最小的邻近切边的热影响区；(3)极小的局部变形。其次，激光束对工件不施加任何力，它是无接触切割工具，这就意味着：(1)工件无机械变形；(2)无刀具磨损，也谈不上刀具的转换问题；(3)切割材料无须考虑它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性强，并有高的适应性和柔性，因而：(1)与自动化设备相结合很方便，容易实现切割过程自动化；(2)由于不存在对切割工件的限制，激光束具有无限的仿形切割能力；(3)与计算机结合，可整张板排料，节省材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本铜排切割方法，包括如下步骤：

S1：将待切割铜排传送至切割系统的蜂窝板上；

S2：根据待切割铜排，确定切割系统的切割功率；

S3：确定待切割铜排的位置，利用切割系统进行铜排切割。

所述切割系统包括激光切割器，步骤S3中利用切割系统进行铜排切割，在激光束照射到铜排表面，使铜排达到熔点或者沸点时，同时利用与光束同轴的高压气体将熔化的铜吹走。

步骤S3中，利用切割系统进行铜排切割，包括控制激光束与铜排相对移动，且行进轨迹根据待切割铜排的需求预设。

利用切割系统进行铜排切割，首先利用激光脉冲瞬间在铜排表面溅射出小孔，然后利用激光加工头与铜排按照预先的行进轨迹行进，从而完成预设的铜排形状。

所述激光切割器光斑满足关系：

$d=2f\mathrm{\θ}+\frac{0.003D^3}{f^2}$

其中，光斑直径d,焦距f，发散角θ，激光束直径D。

作在激光切割器切割前，对激光束进一步进行光束聚焦，调整焦点位置的聚焦深度：

$F_{dep}=2Z_{ray}=\frac{2\×f^2\×\mathrm{\λ}}{D^2\×\mathrm{\π}\×K}$

其中，D为聚焦前激光束直径，K为光束质量因子。

步骤S3之后设置有步骤S4：利用冷却水对切割后的铜排进行冷却处理。

所述高压气体为氮气。

所述步骤S4之后设置有步骤S5：对冷却处理后的铜排进行除尘处理。

所述高压气体压强为5兆帕-20兆帕。

该铜排切割方法的工作原理是：激光束聚焦后形成具有极强能量的很小作用点，把它应用于切割有许多特点。首先，激光光能转换成惊人的热能保持在极小的区域内，可提供：(1)狭窄的直边割缝；(2)最小的邻近切边的热影响区；(3)极小的局部变形。其次，激光束对工件不施加任何力，它是无接触切割工具，这就意味着：(1)工件无机械变形；(2)无刀具磨损，也谈不上刀具的转换问题；(3)切割材料无须考虑它的硬度，也即激光切割能力不受被切材料的硬度影响，任何硬度的材料都可以切割。再次，激光束可控性强，并有高的适应性和柔性，因而：(1)与自动化设备相结合很方便，容易实现切割过程自动化；(2)由于不存在对切割工件的限制，激光束具有无限的仿形切割能力；(3)与计算机结合，可整张板排料，节省材料。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.铜排切割方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将待切割铜排传送至切割系统的蜂窝板上；

S2：根据待切割铜排，确定切割系统的切割功率；

S3：确定待切割铜排的位置，利用切割系统进行铜排切割。

2.根据权利要求1所述的铜排切割方法，其特征在于，所述切割系统包括激光切割器，步骤S3中利用切割系统进行铜排切割，在激光束照射到铜排表面，使铜排达到熔点或者沸点时，同时利用与光束同轴的高压气体将熔化的铜吹走。

3.根据权利要求2所述的铜排切割方法，其特征在于，步骤S3中，利用切割系统进行铜排切割，包括控制激光束与铜排相对移动，且行进轨迹根据待切割铜排的需求预设。

4.根据权利要求3所述的铜排切割方法，其特征在于，利用切割系统进行铜排切割，首先利用激光脉冲瞬间在铜排表面溅射出小孔，然后利用激光加工头与铜排按照预先的行进轨迹行进，从而完成预设的铜排形状。

5.根据权利要求6所述的铜排切割方法，其特征在于，所述激光切割器光斑满足关系：

$d=2f\mathrm{\θ}+\frac{0.03D^3}{f^2}$

其中，光斑直径d,焦距f，发散角θ，激光束直径D。

6.根据权利要求5所述的铜排切割方法，其特征在于，在激光切割器切割前，对激光束进一步进行光束聚焦，调整焦点位置的聚焦深度：

$F_{dep}=2Z_{ray}=\frac{2\×f^2\×\mathrm{\λ}}{D^2\×\mathrm{\π}\×K}$

其中，D为聚焦前激光束直径，K为光束质量因子。

7.根据权利要求6所述的铜排切割方法，其特征在于，步骤S3之后设置有步骤S4：利用冷却水对切割后的铜排进行冷却处理。

8.根据权利要求7所述的铜排切割方法，其特征在于，所述高压气体为氮气。

9.根据权利要求8所述的铜排切割方法，其特征在于，所述步骤S4之后设置有步骤S5：对冷却处理后的铜排进行除尘处理。

10.根据权利要求9所述的铜排切割方法，其特征在于，所述高压气体压强为5兆帕-20兆帕。